专利名称：新型糖基转移酶、新型糖基转移酶基因和新型糖供体化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及新型糖基转移酶、包括编码所述糖基转移酶的DNA的糖基转移酶基因和其用途。另外，本发明涉及用于糖基转移反应的新型糖供体化合物。
背景技术：
通常，与相应的未糖基化的化合物相比，通过糖基化特定化合物获得的糖基化化合物可能具有提高的稳定性和溶解性。因此，已对用于糖基化多种化合物的糖基转移反应进行了积极的研究。另外，糖基转移反应可应用于糖链合成。因此，糖基转移反应是突出的研究主题之一。在自然界中有观察到的已知的糖基转移反应，其参与了植物花瓣或果实的颜色形成。例如，专利文献1描述了一种方法，其包括将来自牵牛花的基因整合到不同的植物上以将葡萄糖转移到在3位具有糖的类黄酮的糖部分上，从而提供具有与天然植物不同的颜色的花瓣。有许多已知的糖基转移反应，其中糖核苷酸例如UDP-葡萄糖用作糖供体。例如， 非专利文献1描述了使用UDP-葡萄糖作为糖供体，来源于日本罗勒、马鞭草或类似植物的 UDP-葡萄糖花色素5-糖基转移酶催化将糖转移至花色素的5位的羟基上的反应。非专利文献2描述了使用UDP-葡萄糖作为糖供体，来自日本罗勒、玉米(Zea mays)、龙胆、葡萄或类似植物的UDP-葡萄糖类黄酮3-糖基转移酶催化将糖转移至类黄酮或花色素的 3位的羟基上的反应。专利文献2描述了使用UDP-葡萄糖作为糖供体，来源于金鱼草属 (antirrhinum)的酶催化将糖转移至查尔酮的4’位的羟基上的反应。另外，专利文献1描述了使用UDP-葡萄糖作为糖供体，由其中整合的基因编码的糖基转移酶催化转移葡萄糖的反应(见专利文献1中的实施例4)。引用列表专利文献专利文献1 日本专利公布(Kokai)号2003-289884A专利文献2 :W02005/059141非专利文献非专利文献1 J.Biol. Chem.，第 274 卷，第 11 期(1999)7405-7411 页非专利文献2 J. Biol. Chem.，第 276 卷，第 6 期(2001)4338-4343 页发明概述如上所述，有许多已知的用糖核苷酸作为糖供体的糖基转移反应。然而，有很少已知的用除了糖核苷酸以外的化合物作为糖供体的糖基转移反应。例如，在植物色素的研究中为检验糖基转移酶的功能，将糖核苷酸用作糖供体是必要的。但是，糖核苷酸在化学上是不稳定的且因此难以分离。所以，糖核苷酸是相对昂贵的试剂且在某些情况下难以获得。由于这些原因，需要能起糖供体作用的除了糖核苷酸以外的化合物。
本发明人在研究康乃馨花瓣色素的过程中发现了在康乃馨中起糖供体作用的化合物。以前未知这种化合物是否会起糖供体作用。康乃馨花瓣包含多种色素。色素的主要实例是通过花色素(且特别是天竺葵色素或矢车菊色素)的3或5位的糖基化形成的花色苷。但是，本发明人聚焦在取决于康乃馨的品种，存在不具有其中花色素的5位被糖基化的花色苷的康乃馨的事实。本发明人预测到康乃馨具有将糖转移到花色素的5位上的糖基转移酶。进一步地，本发明人假设糖基转移酶使用的糖供体积累在不具有其中花色素的5位被糖基化的花色苷的康乃馨中。因此， 本发明人研究了不具有在5位被糖基化的花色苷的康乃馨花瓣的提取物，并由此在提取物中发现了起糖供体作用的化合物。进一步地，本发明人在康乃馨花瓣提取物中和飞燕草花瓣提取物中发现了使用这种新型糖供体催化糖基转移反应的新型糖基转移酶，从而鉴定了包括编码该糖基转移酶的DNA的糖基转移酶基因。根据本发明，在以上发现的基础上提供了新型糖基转移酶、包括编码该糖基转移酶的DNA的糖基转移酶基因和其用途。进一步地，提供了包含新型糖供体化合物的糖供体试剂和使用所述糖供体试剂的用于糖基化多酚的新方法和多酚糖基化试剂盒。本发明概述如下。(1) 一种蛋白质，是以下(a)或(b)(a)包含SEQ ID NO :1或3中提供的氨基酸序列的蛋白质；(b)包含通过缺失、取代、插入或添加一个或多个氨基酸而来源于SEQ ID NO :1或 3中示出的氨基酸序列的氨基酸序列并具有糖基转移酶活性的蛋白质。(2) 一种糖基转移酶基因，包含编码根据⑴所述的蛋白质的DNA。(3) 一种糖基转移酶基因，包含以下(c)至(e)之一的DNA (c)包含SEQ ID NO :2或4中示出的核苷酸序列的DNA ；(d)在严格条件下与包含与SEQ ID NO :2或4中提供的核苷酸序列互补的核苷酸序列的DNA杂交且编码具有糖基转移酶活性的蛋白质的DNA ；或(e)包含SEQ ID NO :2或4中提供的核苷酸序列的简并异构体的DNA。(4) 一种重组载体，包含根据( 或( 所述的糖基转移酶基因。(5) 一种转化子，通过使用根据(4)所述的重组载体转化宿主细胞获得。(6) 一种转染了根据(2)或(3)所述的糖基转移酶基因的植物或具有与所述植物相同的特征的所述植物的后代。(7) 一种用于产生根据(1)所述的糖基转移酶的方法，包括培养根据( 所述的转化子。(8) 一种包含式㈧化合物的糖供体试剂
权利要求
1.一种蛋白质，是以下(a)或(b)(a)包含SEQID NO :1或3中提供的氨基酸序列的蛋白质；(b)包含通过缺失、取代、插入或添加一个或多个氨基酸而来源于SEQID NO :1或3中提供的氨基酸序列的氨基酸序列并具有糖基转移酶活性的蛋白质。
2.一种糖基转移酶基因，包含编码根据权利要求1所述的蛋白质的DNA。
3.一种糖基转移酶基因，包含以下(c)至(e)之一的DNA:(c)包含SEQID NO :2或4中提供的核苷酸序列的DNA ；(d)在严格条件下与包含与SEQID NO :2或4中提供的核苷酸序列互补的核苷酸序列的DNA杂交且编码具有糖基转移酶活性的蛋白质的DNA ；或(e)包含SEQID NO :2或4中提供的核苷酸序列的简并异构体的DNA。
4.一种重组载体，包含根据权利要求2或3所述的糖基转移酶基因。
5.一种转化子，通过使用根据权利要求4所述的重组载体转化宿主细胞获得。
6.一种转染了根据权利要求2或3所述的糖基转移酶基因的植物或具有与所述植物相同的特征的所述植物的后代。
7.一种用于产生根据权利要求1所述的糖基转移酶的方法，包括培养根据权利要求5 所述的转化子。
8.一种糖供体试剂，包含式(A)化合物
9.根据权利要求8所述的糖供体试剂，其中R1独立地选自氢或未被取代或被选自0Η、 F、Cl、Br和I的一个或多个基团取代的Cp6烷基。
10.根据权利要求8或9所述的糖供体试剂，其中X选自由葡萄糖、葡糖醛酸、半乳糖、 木糖、芹菜糖、阿洛糖、鼠李糖、阿拉伯呋喃糖和甘露糖组成的组。
11.根据权利要求10所述的糖供体试剂，其中式㈧化合物为l-0-β-香兰基葡萄糖、l-0-β-异香兰基葡萄糖、l-0-β-对羟基苯甲酰葡萄糖、l-0-β-对香豆基葡萄糖、 1-0-β -咖啡基葡萄糖、1-0-β -阿魏酰葡萄糖、或1-0-β -芥子酰葡萄糖。
12.一种用于糖基化多酚的方法，包括将所述多酚与根据权利要求8至11任一项所述的糖供体试剂和糖基转移酶反应。
13.根据权利要求12所述的糖基化方法，其中所述多酚为类黄酮。
14.根据权利要求12或13所述的糖基化方法，其中所述糖基转移酶来源于具有非红色花瓣的康乃馨或来源于飞燕草。
15.根据权利要求12或13所述的糖基化方法，其中所述糖基转移酶是根据权利要求1 所述的蛋白质。
16.一种多酚糖基化试剂盒，包括根据权利要求8至11任一项所述的糖供体试剂和根据权利要求1所述的蛋白质。
全文摘要
本发明的目的是提供包含除了糖核苷酸以外的糖供体化合物的糖供体试剂和能够使用除了糖核苷酸以外的糖供体化合物催化糖基转移反应的酶。本发明提供了以下包含式(A)化合物的糖供体试剂其中，R1独立地选自氢、或C1-6烷基、C2-6烯基和C2-6炔基，其中每一个基团是未取代的或被选自OH、F、Cl、Br、I、CN、NO2和SO2的一个或多个基团取代，n为0、1、2、3、4或5，m为0或1，且X代表由其异头碳原子上的β-键结合的单糖；能够使用所述糖供体催化糖基转移反应的糖基转移酶；和包含编码所述糖基转移酶的DNA的糖基转移酶基因。
文档编号C07H13/08GK102549155SQ201080043608
公开日2012年7月4日 申请日期2010年1月21日 优先权日2009年8月7日
发明者中村晴香, 佐佐木伸大, 寺正行, 小关良宏, 松叶由纪, 长泽和夫, 阿部裕 申请人:国立大学法人东京农工大学