黑龙骨中黄酮糖苷类糖基转移酶PfUGT74B4及其编码基因与应用

本发明涉及生物，特别地涉及黑龙骨中黄酮糖苷类糖基转移酶pfugt74b4及其编码基因与应用。

背景技术：

1、黄酮苷类化合物广泛存在于植物和食品中，在植物生物和非生物胁迫的响应以及生长发育的调控中起着至关重要的作用，同时具有抗炎、抗氧化等药理活性，对人类健康有益。药用植物黑龙骨(periploca forrestii schltr)为夹竹桃科(apocynaceae)杠柳属(periploca l.)物种，其干燥根或全株可入药，药用历史悠久，具有舒筋活络、祛风除湿、清热解毒等作用。先前研究已从黑龙骨中鉴定出十几种黄酮苷类化合物，但其合成机制尚未有研究。

2、芹菜素和木犀草素c-7位羟基的葡萄糖基化可以形成芹菜素-7-o-葡萄糖苷和木犀草素-7-o-葡萄糖苷。现代药理学研究证明芹菜素-7-o-葡萄糖苷具有体外抗氧化及抗炎等活性，木犀草素-7-o-葡萄糖苷能够减轻心肌损伤，具有较好的药理价值和应用前景。然而，植物来源的芹菜素-7-o-葡萄糖苷和木犀草素-7-o-葡萄糖苷含量低，限制了其发展与应用，同时不利于中药资源的可持续发展。

3、植物中黄酮类成分的糖基化反应由尿苷二磷酸活化的糖基转移酶(udp-glycosyltransferase,ugt)家族参与完成，目前已被鉴定功能的糖基转移酶仍不到发现数量的1％，ugt74家族是ugt中数量较多的一个家族，已报道拟南芥atugt74b1和人参pgugt74ae2能够分别参与硫代葡萄糖苷和人参皂苷类的生物合成，在植物次生代谢产物的生物合成中发挥重要的作用。但ugt74家族参与黄酮类成分的生物合成较少被报道。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出黑龙骨中黄酮糖苷类糖基转移酶pfugt74b4及其编码基因与应用。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no:2所示。

4、本发明还提供了所述蛋白的编码基因，所述编码基因的核苷酸序列如seq id no:1所示。

5、将该基因命名为pfugt74b4，将其编码的蛋白命名为pfugt74b4。具体信息如下：pfugt74b4基因序列如序列表中序列1所示，序列1含有1386个核苷酸，其编码序列表中序列2所示的蛋白，序列2由461个氨基酸组成。

6、含有所述编码基因的表达盒、重组表达载体或重组菌也属于本发明的保护范围。

7、扩增所述编码基因全长的引物对也属于本发明的保护范围，所述引物对中，一条引物序列如seq id no:3所示，另一条引物序列如seq id no:4所示。

8、所述蛋白在作为糖基转移酶中的应用也属于本发明的保护范围。

9、所述糖基转移酶为催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷的糖基转移酶或催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷的糖基转移酶。

10、所述蛋白在催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷中的应用也属于本发明的保护范围。

11、所述蛋白在催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷中的应用也属于本发明的保护范围。

12、所述编码基因在催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷中的应用也属于本发明的保护范围。

13、所述的编码基因在催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷中的应用也属于本发明的保护范围。

14、本发明旨在揭示黑龙骨中参与黄酮糖苷类成分生物合成的糖基转移酶。经本发明实验证明，糖基转移酶pfugt74b4能够催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷，以及催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷，为芹菜素-7-o-葡萄糖苷和木犀草素-7-o-葡萄糖苷的生物合成提供基因元件，同时为芹菜素-7-o-葡萄糖苷和木犀草素-7-o-葡萄糖苷等黄酮苷类成分的绿色高效合成以及大规模应用奠定基础。

技术特征：

1.一种蛋白，所述蛋白的氨基酸序列如seq id no:2所示。

2.权利要求1所述蛋白的编码基因，其特征在于：所述编码基因的核苷酸序列如seq idno:1所示。

3.含有权利要求2所述编码基因的表达盒、重组表达载体或重组菌。

4.扩增权利要求2所述编码基因全长的引物对，所述引物对中，一条引物序列如seq idno:3所示，另一条引物序列如seq id no:4所示。

5.权利要求1所述的蛋白在作为糖基转移酶中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述糖基转移酶为催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷的糖基转移酶或催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷的糖基转移酶。

7.权利要求1所述的蛋白在催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷中的应用。

8.权利要求1所述的蛋白在催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷中的应用。

9.权利要求2所述的编码基因在催化芹菜素生成芹菜素-7-o-葡萄糖苷中的应用。

10.权利要求2所述的编码基因在催化木犀草素生成木犀草素-7-o-葡萄糖苷中的应用。

技术总结
本发明公开了黑龙骨中黄酮糖苷类糖基转移酶PfUGT74B4及其编码基因与应用。所述糖基转移酶PfUGT74B4的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。所述糖基转移酶PfUGT74B4的编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明旨在揭示黑龙骨中参与黄酮糖苷类成分生物合成的糖基转移酶，经本发明实验证明，糖基转移酶PfUGT74B4能够催化芹菜素生成芹菜素‑7‑O‑葡萄糖苷，以及催化木犀草素生成木犀草素‑7‑O‑葡萄糖苷，为芹菜素‑7‑O‑葡萄糖苷和木犀草素‑7‑O‑葡萄糖苷的体外合成及大规模应用奠定基础。

技术研发人员：师玉华,邬兰,王晓童,向丽,高冉冉,尹青岗,王梦月,万会花
受保护的技术使用者：中国中医科学院中药研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29