一种元宝草二苯甲酮合酶及其编码基因制造技术

本发明专利技术公开了一种元宝草二苯甲酮合酶及其编码基因。本发明专利技术的蛋白是如下a)或b)的蛋白质：a)由SEQ?ID?NO：4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ?IDNO：4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有二苯甲酮合酶活性的由a)衍生的蛋白质。本发明专利技术的蛋白具有二苯甲酮合酶活性，且酶比活高，可用于二苯甲酮的体外合成。该酶的发现有利于研究多异戊烯基化的二苯甲酮的生物合成途径及其调控机制，为代谢工程技术生产这类化合物提供理论基础，具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种元宝草二苯甲酮合酶及其编码基因。
技术介绍
二苯甲酮是一种重要的次生代谢中间产物，其代谢终产物二苯甲酮衍生物具有很高的药用价值，主要存在于藤黄科和龙胆科植物中。例如，在山竹属植物中，二苯甲酮经过一系列代谢过程最终合成具有抗HIV活性的多异戊烯基化的二苯甲酮衍生物—— guttiferone F，guttiferone F同时具有抗HIV病毒和抗菌活性。在元宝草中，二苯甲酮经过一系列反应生元宝草酮(Sampsonione)，这类产物结构复杂，具有细胞毒性，可用于抗癌新药的研制，具有很高的开发潜力。除了异戊烯基化，二苯甲酮还可以通过分子内环化形成口山酮(Xanthone)In 2，3’，4，6_四羟基二苯甲酮可以在细胞色素p450的作用下， 通过分子内环化形成1，3，5_三羟基口山酮或1，3，7_三羟基口山酮。在非洲植物普梭草 (Psrospermum frbrifugum)中，1，3，5-三羟基口山酮是一种抗肿瘤的次生代谢产物的前体，并对耐药性的人类白血病和艾滋病引起的恶性肿瘤有抗性，这类DNA烷基化的拓扑异构酶II抑制剂具有被开发成为癌症化疗新药的先导化合物的潜力。在藤黄科植物山竹 (Garcinia mangostana) Φ, 1, 3, 5-Π Lij rubraxanthone W!!!#!￠^1 , rubraxanthone抗菌效果甚至超过了抗生素万古霉素(vancomycin)对甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus)的抑制作用。元宝草(Hypericum samp son ii Hance)是藤黄科金丝桃属多年生草本植物，原产中国，为我国特有种，广泛分布于我国长江流域以南各省区。民间以全草入药，具有凉血止血，清热解毒，活血调经，祛风通络的功效。近年来的研究表明，元宝草中含有丰富的多异戊烯基化的二苯甲酮衍生物——元宝草酮(Sampsonione)，目前已发现13种结构各异的元宝草酮，分别命名为元宝草酮A-M。元宝草酮是一种结构复杂的多异戊烯基化的二苯甲酮衍生物，它们是在2，4，6_三羟基二苯甲酮的基础上，通过不同的异戊烯基化和环化方式所形成的13种具有特征性的笼状四环骨架的次生代谢产物。研究表明，元宝草酮具有细胞毒性，可用于抗癌新药的研制，具有很高的开发潜力，其中元宝草酮A和元宝草酮I对P388 癌细胞系的半数有效量(ED5tl)分别为13 μ g/mL和6. 9 μ g/mL。与元宝草的抑癌原理有关的研究表明，视黄素X受体α (retinoid Xreceptor-alpha, RXR α)经常在癌细胞中被发现，而在正常细胞中则未被发现，显示其与癌症的形成有一定的关系。用元宝草提取物处理 OTH-H460人肺癌细胞，能够使视黄素X受体α从细胞核转移到细胞质中，与线粒体结合，并伴随着细胞色素C的释放和细胞程序化死亡，从而达到抑制癌细胞生长的目的。该研究同时表明，元宝草提取物对MGC-803人胃癌细胞和SMMC7721人肝癌细胞同样有效。综上所述，作为藤黄科植物的特征次生代谢产物，多异戊烯基化的二苯甲酮衍生物具有重要的药理活性。但是由于这类次生代谢产物在植物中含量很低，而且结构复杂，很难进行化学合成，一旦开发出药物，这些化合物的来源问题将非常突出。因此，研究二苯甲酮衍生物的重要前体——二苯甲酮的体外合成途径，对未来发展体外合成二苯甲酮衍生物的方法具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种蛋白及其编码基因。本专利技术所提供的蛋白，是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO 4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ ID NO 4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有二苯甲酮合酶活性的由a)衍生的蛋白质。所述编码基因为如下1)或2)或3)或4)所示1)其核苷酸序列是SEQ ID N0:3中自5'末端起第71位-第1258位核苷酸所示 DNA分子；2)其核苷酸序列是SEQ ID NO 3所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。扩增上述任一所述编码基因全长或其任意片段的引物对也属于本专利技术的保护范围。所述引物对中的一条引物序列如SEQ ID NO 5所示，所述引物对中的另一条引物序列如SEQ ID NO 6所示。含有上述任一所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系、重组病毒或表达盒也属于本专利技术的保护范围。所述重组载体为在表达载体pRSETB的多克隆位点插入所述编码基因得到的重组表达载体。上述任一所述蛋白在作为二苯甲酮合酶中的应用也属于本专利技术的保护范围。上述任一所述蛋白或其编码基因在体外合成二苯甲酮中的应用也属于本专利技术的保护范围。为了使a)的HsBPS蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列4所示的蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。表1.标签的序列标签残基序列Poly-Arg5-6(通常为5个)RRRRRPoly-His2-10(通常为6个)HHHHHHFLAG8DYKDDDDKStrep-tag II8WSHPQFEK权利要求1.一种蛋白，是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQID NO :4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQID NO :4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有二苯甲酮合酶活性的由a)衍生的蛋白质。2.权利要求1所述蛋白的编码基因。3.根据权利要求2所述的编码基因，其特征在于所述编码基因为如下1)或2)或3) 或4)所示1)其核苷酸序列是SEQID NO :3中自5'末端起第71位-第1258位核苷酸所示DNA 分子；2)其核苷酸序列是SEQID NO 3所示DNA分子；3)在严格条件下与1)或2)限定的DNA序列杂交且编码所述蛋白的DNA分子；4)与1)或2)限定的DNA序列具有90%以上的同源性且编码所述蛋白的DNA分子。4.扩增权利要求2或3所述编码基因全长或其任意片段的引物对。5.根据权利要求4所述的引物对，其特征在于所述引物对中的一条引物序列如SEQ ID NO :5所示，所述引物对中的另一条引物序列如SEQ ID NO :6所示。6.含有权利要求2或3所述编码基因的重组载体、重组菌、转基因细胞系、重组病毒或表达盒。7.根据权利要求6所述的重组载体，其特征在于所述重组载体为在表达载体pRSETB 的多克隆位点插入所述编码基因得到的重组表达载体。8.权利要求1所述蛋白在作为二苯甲酮合酶中的应用。9.权利要求1所述蛋白或利要求2或3所述编码基因在体外合成二苯甲酮中的应用。全文摘要本专利技术公开了一种元宝草二苯甲酮合酶及其编码基因。本专利技术的蛋白是如下a)或b)的蛋白质a)由SEQ ID NO4所示的氨基酸序列组成的蛋白质；b)将SEQ IDNO4所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有二苯甲酮合酶活性的由a)衍生的蛋白质。本专利技术的蛋白具有二苯甲酮合酶活性，且酶比活高，可用于二苯甲酮的体外合成。该酶的发现有利于研究多异戊烯基化的二苯甲酮的生物合成本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种蛋白，是如下ａ）或ｂ）的蛋白质：ａ）由ＳＥＱ　ＩＤ　ＮＯ：４所示的氨基酸序列组成的蛋白质；ｂ）将ＳＥＱ　ＩＤ　ＮＯ：４所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和／或缺失和／或添加且具有二苯甲酮合酶活性的由ａ）衍生的蛋白质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘本叶，黄莉莉，叶和春，王红，杜志高，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：发明
国别省市：11