【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合成生物学和天然药物。具体涉及氧化鲨烯环化酶niosc5和其编码产物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇，与其产物作为在制备抗心律失常、抗心肌缺血损伤、抗菌、抗炎、抗癌、保护神经的药物中的应用。
技术介绍
1、奥克梯隆型人参皂苷(ocotillol type ginsenosides)是一类侧链具有四氢呋喃环的四环三萜类皂苷，根据c-20和c-24的不同构型可将其分为(20s,24s)；(20s,24r)；(20r,24s)；(20r,24r)四种类型。现代药理学研究表明，奥克梯隆型人参皂苷及其苷元具有多种药理作用，主要包括抗心律失常、抗心肌缺血损伤、抗菌、抗炎、抗癌和保护神经等。近年来关于c-20位不连糖基的次级人参皂苷(人参皂苷rg3、rh2、rg2和rh1)及其苷元(ppd和ppt)体内、外的代谢研究表明c-20和c-24环氧的奥克梯隆型代谢产物可能是其体内发挥作用的真正有效成分。
2、奥克梯隆型人参皂苷主要存在于人参属植物金平人参(panax vietnamensis)、西洋参(p.quinquefolium)、珠子参(p.japonicus var.major)、竹节参(p.japonicus)以及葫芦科植物棒锤瓜(n.integrifoliola)和绞股蓝(gynostemma pentaphyllum)中。由于天然存在的奥克梯隆型人参皂苷的种类较少且主要以(20s,24s)构型为主，含量也较低，因此研究者们通过半合成手段从人参皂苷中
3、棒锤瓜(neoalsomitra integrifoliola(cogn.)hutch)为葫芦科棒锤瓜属(neoalsomitra)植物，生于海拔550-840米的沟谷雨林或次生林中、灌丛中。该属植物约22种，分布于印度至波利尼西亚和澳大利亚，我国有棒锤瓜n.integrifoliola(cogn.)hutch和n.clavigera(wall.)hutch.2种，前者分布于云南等地，后者产西藏东南部(墨脱)。棒锤瓜中含有丰富的达玛烷型皂苷，是葫芦科植物中又一高含人参皂苷的新资源植物，其中奥克梯隆型皂苷棒槌三萜a的含量高达3％以上，因此十分有必要对棒锤瓜中参与合成奥克梯隆醇型皂苷合成的关键基因研究，特别是发现参与合成极稀少的(20r)，(24r)构型的环氧达玛烯二醇形成的关键基因，并异源合成这些稀有化合物。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足之处，本专利技术提供了氧化鲨烯环化酶基因niosc5及其编码产物，该基因是参与棒锤瓜三萜皂苷元合成的关键酶基因，可作为(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的生物合成调控基因以及应用于制备(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇。从而提供了一种新的生物合成(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的方法。
2、为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、氧化鲨烯环化酶niosc5，其为：
4、(1)seq id no.1所示氨基酸序列构成的蛋白；
5、(2)seq id no.1所示的氨基酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或几个氨基酸残基且功能相同的衍生蛋白。
6、所述氧化鲨烯环化酶niosc5的编码基因，其为：
7、(a)seq id no.2所示的核苷酸序列；
8、(b)seq id no.2所示的核苷酸序列经取代和/或缺失和/或添加一个或几个核苷酸且表达相同功能蛋白的核苷酸序列。
9、含有所述的氧化鲨烯环化酶niosc5编码基因的重组载体。
10、含有所述的氧化鲨烯环化酶niosc5编码基因的重组菌。
11、所述的氧化鲨烯环化酶niosc5或其编码基因在制备含有(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌中的应用。
12、所述的氧化鲨烯环化酶niosc5或其编码基因在制备含有化合物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的发酵液中的应用，其特征在于所述的应用是采用：构建含有编码所述基因的表达载体，将所述重组载体转化至酿酒酵母细胞中，将获得的基因工程酵母菌进行发酵培养，得到含有(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的发酵液。
13、所述的氧化鲨烯环化酶niosc5或其编码基因在合成或制备化合物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇中的应用，
14、所述的氧化鲨烯环化酶niosc5或其编码基因在制备抗心律失常、抗心肌缺血损伤、抗菌、抗炎、抗癌、保护神经的药物中的应用。
15、化合物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的制备方法，该方法包括下述步骤：
16、构建含有编码氧化鲨烯环化酶niosc5的编码基因的表达载体，将所述重组载体转化至酿酒酵母菌中，将获得的基因工程酵母菌进行发酵培养，得到含有(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的发酵液，通过石油醚或乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷萃取后获得含有(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的浸膏，经硅胶柱层析方法和高效液相色谱方法分离纯化，最终得到如下结构式所示的化合物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇，
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18、化合物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇在制备抗心律失常、抗心肌缺血损伤、抗菌、抗炎、抗癌、保护神经的药物中的应用。
19、本专利技术提供的氧化鲨烯环化酶基因niosc5编码基因的开放阅读框(orf)为2295bp(seq id no.2)，编码764个氨基酸(seq id no.1),将其放在ncbi中进行blastn分析比对，结果显示与葫芦科植物罗汉果(siraitia grosvenorii]的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.氧化鲨烯环化酶NiOSC5，其特征在于其为：
2.权利要求1所述氧化鲨烯环化酶NiOSC5的编码基因，其特征在于其为：
3.含有权利要求2所述的氧化鲨烯环化酶NiOSC5编码基因的重组载体。
4.含有权利要求2所述的氧化鲨烯环化酶NiOSC5编码基因的重组菌。
5.权利要求1或2所述的氧化鲨烯环化酶NiOSC5或其编码基因在制备含有(20S,24S)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20S,24R)-20,24-环氧达玛烯二醇的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌中的应用。
6.权利要求1或2所述的氧化鲨烯环化酶NiOSC5或其编码基因在制备含有化合物(20S,24S)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20S,24R)-20,24-环氧达玛烯二醇的发酵液中的应用，其特征在于所述的应用是采用：构建含有编码所述基因的表达载体，将所述重组载体转化至酿酒酵母细胞中，将获得的基因工程酵母菌进行发酵培养，得到含有(20S,24S)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20S,24R)-20,24-环氧达玛烯二醇的发酵液。
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8.权利要求1或2所述的氧化鲨烯环化酶NiOSC5或其编码基因在合成或制备如下结构式所示的化合物(20S,24S)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20S,24R)-20,24-环氧达玛烯二醇中的应用，
9.杂环三萜(20S,24S)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20S,24R)-20,24-环氧达玛烯二醇的制备方法，其特征在于该方法包括下述步骤：
10.权利要求9所述制备方法得到的化合物(20S,24S)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20S,24R)-20,24-环氧达玛烯二醇在制备抗心律失常、抗心肌缺血损伤、抗菌、抗炎、抗癌、保护神经的药物中的应用。
...【技术特征摘要】
1.氧化鲨烯环化酶niosc5，其特征在于其为：
2.权利要求1所述氧化鲨烯环化酶niosc5的编码基因，其特征在于其为：
3.含有权利要求2所述的氧化鲨烯环化酶niosc5编码基因的重组载体。
4.含有权利要求2所述的氧化鲨烯环化酶niosc5编码基因的重组菌。
5.权利要求1或2所述的氧化鲨烯环化酶niosc5或其编码基因在制备含有(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的重组载体、表达盒、转基因细胞系、重组菌中的应用。
6.权利要求1或2所述的氧化鲨烯环化酶niosc5或其编码基因在制备含有化合物(20s,24s)-20,24-环氧达玛烯二醇，(20s,24r)-20,24-环氧达玛烯二醇的发酵液中的应用，其特征在于所述的应用是采用：构建含有编码所述基因的表达载体，将所述重组载体转化至酿酒酵母细胞中，将获得的基因工程酵母菌进行发酵培养，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨生超，李晓波，张迎，张广辉，郝冰，和四梅，刘冠泽，卢迎春，王雪，丁靖洋，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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