融合蛋白Nt4CL7aPcSTS的相关生物材料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物技术领域中融合蛋白化4CL7aPcSTS的相关生物材料及其应用。
【背景技术】
[000引 白襲芦醇（Resveratrol，简称Res),化学名为3,4'，5-S哲基-1,2-二苯己締（tr ans-3, 4'，5-trihy化oxysti化ene)，又称巧S酪，是一种含有巧类结构的非黄酬类多酪化 合物，分子量为228. 2,不溶于水，溶于己醇等有机溶剂。天然的白襲芦醇在很多植物中存 在，例如虎杖、花生和葡萄等。
[0003] 白襲芦醇是植物遭遇紫外线照射、机械损伤及真菌感染时急剧增加的一种植保 素，研究显示白襲芦醇具有抗癌、保护屯、血管、抗氧化、抗衰老、免疫调节、神经保护和植物 雌激素等作用，可广泛地应用于医药、保健品、食品、化妆品等领域。白襲芦醇是葡萄酒最重 要的保健成分，法国人在高脂肪、高蛋白、高能量饮食习惯下，屯、血管疾病的发病率远低于 其他欧美国家，就得益于经常饮用含白襲芦醇的红葡萄酒。
[0004] 白襲芦醇来源于苯丙烷代谢途径（Phenylpropanoid pathway)。其生物代谢途径 为；苯丙氨酸在苯丙氨酸解氨酶（Phen^alanine ammonia-lyase, PAL)作用下裂解成反式 肉桂酸，肉桂酸在肉桂酸-4-哲基化酶（Cinnamate-4-hy化ox^ase，C4H)的催化作用下生 成4-香豆酸，4-香豆酸在4-香豆酷辅酶A连接酶（4-Coumarate-CoA ligase，4化）的作用 下合成4-香豆酷辅酶A，最后，巧合酶（Sti化ene synthase, ST巧催化1分子的4-香豆酷 辅酶A和3分子的丙二酷辅酶A生成白襲芦醇（图1)。
[0005] 在生物体内白襲芦醇生物合成途径限速步骤较多，单纯过量表达某一关键酶虽然 对白襲芦醇的含量可能会产生一定的促进作用，但由于其它步骤限制，白襲芦醇的高水平 积累非常困难。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是如何提高白襲芦醇的产量。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了融合蛋白化4CL7aPcSTS的相关生物材料。 [000引本发明所提供的融合蛋白化4CL7aPcSTS的相关生物材料，为下述B1)至B20)中 的任一种：
[0009] B1)编码融合蛋白化4CL7aPcSTS的核酸分子；
[0010] B2)含有B1)所述核酸分子的表达盒；
[0011] B3)含有B1)所述核酸分子的重组载体；
[0012] B4)含有B2)所述表达盒的重组载体；
[0013] B5)含有B1)所述核酸分子的重组微生物；
[0014] B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物；
[0015] B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物；
[0016] B8)含有B4)所述重组载体的重组微生物；
[0017] B9)含有Bl)所述核酸分子的转基因植物细胞系；
[0018] B10)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系；
[0019] B11)含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0020] B12)含有B4)所述重组载体的转基因植物细胞系；
[0021] B13)含有B1)所述核酸分子的转基因植物组织；
[0022] B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物组织；
[0023] B15)含有B3)所述重组载体的转基因植物组织；
[0024] B16)含有B4)所述重组载体的转基因植物组织；
[0025] B17)含有B1)所述核酸分子的转基因植物器官；
[0026] B18)含有B2)所述表达盒的转基因植物器官；
[0027] B19)含有B3)所述重组载体的转基因植物器官；
[002引 B20)含有B4)所述重组载体的转基因植物器官；
[0029] 所述融合蛋白化4CL7aPcSTS是如下(1)或口)的蛋白质；
[0030] (1)由化4化蛋白和PcSTS蛋白融合得到的融合蛋白；
[0031] 所述化4化蛋白是如下a)或b);
[0032] a)氨基酸序列是SEQ ID No. 1第1-542位氨基酸残基的蛋白质；
[0033] b)将a)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功 能的由其衍生的蛋白质；
[0034] 所述化STS蛋白是如下A或B ;
[0035] A、氨基酸序列是SEQ ID No. 1第550-937位氨基酸残基所示的蛋白质；
[0036] B、将A经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能 的由其衍生的蛋白质。
[0037] 口)将(1)的N端或C端连接标签得到的带标签蛋白质。
[003引所述融合蛋白中，所述蛋白质化4CL和蛋白质化STS通过走个氨基酸残基连接。所 述^；：个氨基酸残基的序列如SEQ ID No. 1第543-549位所示，所述融合蛋白的氨基酸序列 是沈Q ID No. 1。
[0039] 为了使所述融合蛋白化4化7aPcSTS便于纯化，可在所述融合蛋白化4化7aPcSTS 的N端和/或C端连接上如表1所示的标签。如在SEQ ID No. 1所示的蛋白质的N端和C 端分别连接一个6地is标签（HHHHHH)得到的融合蛋白。
[0040] 表1.标签的序列
[0041]
【主权项】
1. 编码融合蛋白Nt4CL7aPcSTS的相关生物材料，为下述BI)至B20)中的任一种： BI)编码融合蛋白Nt4CL7aPcSTS的核酸分子； B2)含有BI)所述核酸分子的表达盒； B3)含有BI)所述核酸分子的重组载体； B4)含有B2)所述表达盒的重组载体； B5)含有BI)所述核酸分子的重组微生物； B6)含有B2)所述表达盒的重组微生物； B7)含有B3)所述重组载体的重组微生物； B8)含有M)所述重组载体的重组微生物； B9)含有BI)所述核酸分子的转基因植物细胞系； B10)含有B2)所述表达盒的转基因植物细胞系； B11)含有B3)所述重组载体的转基因植物细胞系； B12)含有M)所述重组载体的转基因植物细胞系； B13)含有BI)所述核酸分子的转基因植物组织； B14)含有B2)所述表达盒的转基因植物组织； B15)含有B3)所述重组载体的转基因植物组织； B16)含有M)所述重组载体的转基因植物组织； B17)含有BI)所述核酸分子的转基因植物器官； B18)含有B2)所述表达盒的转基因植物器官； B19)含有B3)所述重组载体的转基因植物器官； B20)含有M)所述重组载体的转基因植物器官； 所述融合蛋白Nt4CL7aPcSTS是如下⑴或⑵的蛋白质： ⑴由Nt4CL蛋白和PcSTS蛋白融合得到的融合蛋白： 所述Nt4CL蛋白是如下a)或b): a) 氨基酸序列是SEQ ID No. 1第1-542位氨基酸残基的蛋白质； b) 将a)经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的 由其衍生的蛋白质； 所述PcSTS蛋白是如下A或B : A、 氨基酸序列是SEQ ID No. 1第550-937位氨基酸残基所示的蛋白质； B、 将A经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的由 其衍生的蛋白质。 所述蛋白质Nt4CL和蛋白质PcSTS通过七个氨基酸残基连接； ⑵将⑴的N端或C端连接标签得到的带标签蛋白质。
2. 如权利要求1所述的相关生物材料，其特征在于：所述七个氨基酸残基的序列如SEQ ID No. 1第543-549位所示，所述融合蛋白的氨基酸序列是SEQ ID No. 1。
3. 如权利要求1或2所述相关生物材料，其特征在于：B1)所述核酸分子是如下①或② 或③或④所述的DNA分子： ① 编码序列是SEQ ID No. 1的第1-2814位核苷酸的DNA分子或cDNA分子； ② 核苷酸序列是SEQ ID No. 1的DNA分子或cDNA分子； ③ 与①或②限定的DNA分子或cDNA分子具有75%以上的同一性且编码所述蛋白质的 DNA分子或cDNA分子； ④ 在严格条件下与①或②限定的DNA分子或cDNA分子杂交且编码所述蛋白质的DNA 分子或cDNA分子。
4. 权利要求1-3中任一所述的相关生物材料在生产白藜芦醇中的应用。
5. -种生产白藜芦醇的方法，包括在含有4-香豆酸的培养基中培养权利要求1-3中任 一所述的相关生物材料，得到白藜芦醇；所述融合蛋白相关生物材料为下述Dl)-D5)中的 任一种： Dl)含有核酸分子的重组微生物；所述核酸分子编码权利要求1所述融合蛋白； D2)含有表达盒的重组微生物；所述表达盒含有所述核酸分子； D3)含有重组载体的重组微生物；所述重组载体含有所述核酸分子或所述表达盒； D4)含有所述重组载体的转基因植物细胞系； D5)含有所述重组载体的转基因植物器官。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述微生物为真核微生物。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述真核微生物为真菌。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述真菌为酵母菌。
【专利摘要】本发明公开了融合蛋白Nt4CL7aPcSTS的相关生物材料及其应用。本发明提供的融合蛋白Nt4CL7aPcSTS相关生物材料中包括融合蛋白Nt4CL7aPcSTS，所述融合蛋白Nt4CL7aPcSTS由蛋白质Nt4CL和蛋白质PcSTS通过三个氨基酸残基连接得到，所述蛋白质Nt4CL是氨基酸序列是SEQ ID No.1自N端第1-542位氨基酸残基组成的蛋白质；所述蛋白质PcSTS是氨基酸序列是SEQ ID No.1自N端第550-937位氨基酸残基所示的蛋白质。融合蛋白Nt4CL7aPcSTS的相关生物材料能够催化4-香豆酸和丙二酰辅酶A生成具有生物活性的白藜芦醇。
【IPC分类】C12N9-00, C12N15-81, C12N15-62, C12N9-10, C12N1-21, C12P7-22, C12N1-19, C12N15-70
【公开号】CN104630249
【申请号】CN201510062362
【发明人】马兰青, 郭辉力, 赵晓萌, 杨明峰, 杨亚东, 刘文彬, 刘欢
【申请人】北京农学院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月5日