催化天麻素或红景天苷合成的糖基转移酶及编码该酶的基因及应用_2

文档序号:8454057阅读:来源:国知局
PLC检测结果,其中,
[0027] 1是对哲基节醇和天麻素的标准品,
[0028] 2是菌株化21 0E3,pET28a)的发酵产物,
[0029] 3 是菌株化2UDE3,pET28a-ugt73b6)的发酵产物,
[0030] 4是菌株化21触3,祀T28a-ugt73b6*)的发酵产物的发酵产物,峰I为对哲基节 醇,峰II为天麻素。
[0031]图2为菌株化21值63,祀T28a-ugt73b6*?)发酵产物的对哲基节醇(峰I),天麻 素(峰II)的MS图谱。
[0032] 图3为菌株发酵产物W及酪醇和红景天巧标准品的HPLC检测结果,其中,
[0033] 1是酪醇和红景天巧的标准品,
[0034] 2是菌株化21 0E3,pET28a)的发酵产物,
[0035] 3 是菌株化21 0E3,pET28a-ugt73b6)的发酵产物,
[0036] 4是菌株化21值63,961283-雌*7366*)的发酵产物的发酵产物,峰1为酪醇,峰11 为红景天巧。
[0037] 图4为菌株化21(063,口61283-雌*7366*)发酵产物的酪醇(峰1)、红景天巧(峰 II)的MS图谱。
【具体实施方式】
[003引 W下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,应当理解的是,此处所描述的
【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0039] 本发明中,对表达载体的种类没有特殊要求,可W为能够在大肠杆菌中表达目的 基因的本领域常用的各种表达载体,例如质粒等。本领域技术人员应该理解的是,表达载 体的构建方法可W采用本领域常用的各种方法,如将目的基因经过酶切处理后连接至载体 中,在此不再寶述。
[0040] W下实施例中,大肠菌株化2UDE3)和大肠杆菌D册a均可市售获得,大肠菌株 BL2UDE3)用于本发明中所有基因的表达,大肠杆菌D册a用于本发明中所有基因的克隆。
[0041] 大肠杆菌表达载体祀T28a,购自Novagen,货号69864。
[0042] 下列实施例中未注明具体条件的试验方法,按照常规条件进行,例如《分子克隆: 实验室手册》中所述的条件,或按照相应生物学试剂的制造厂商所建议的条件。
[0043] 实施例1
[0044] 基因ugt73b6*?及大肠杆菌表达载体祀T28a-ugt73b6 *获得(方(法;
[0045] 对ugt73b6(SEQIDNo;3,该序列文献已报道,来源于植物库页红景 天Miodiolasachalinensis)进行error-PCR随机突变,将得到的片段酶切连 接到商业化载体祀T28a中,之后经定向进化筛选巧ichardW.Gantt,Pauline Peltier-Pain,ShanteriSingh,MaoquanZhou,andJonS.Thorson,Broadening thescopeofglycosyltransferase-catalyzedsugarnucleotidesynthesis, PNAS, 2013, 110 (19):7648-7653;GavinJ.Williams,RandalD.Goff,Changsheng Zhang,andJonS.Thorson,Optimizingglycosyltransferasespecificityvia<hot spot'saturationmutagenesispresentsanewcatalystfornovobiocin glycorandomization,QiemBiol. 2008, 15(4) : 393-409),获得含突变基因ug1:73b6*?的大肠 杆菌表达载体祀T28a-ugt73b6*。具体的糖基转移酶ugt73b6第264位甲硫氨酸突变为赖 氨酸,得到催化天麻素或红景天巧合成的糖基转移酶的氨基酸序列为SEQIDNo;1,相应的 碱基由atg突变为aag,其核巧酸序列为SEQIDNo;2 (该序列的最后3个核巧酸为终止密 码子)。
[0046] 在上述步骤中,erro巧CR扩增反应的反应程序可W为常规的PCR扩增反应程序, 例如可W为;94-95°C预变性4-5分钟;96-98°C变性20-30秒,55-60°C退火30-60秒,72°C 延伸30-120秒,28-32个循环;72°C延伸8-10分钟。优选为;95°C预变性5分钟;98°C变性 20秒,56°C退火45秒,72°C延伸2分钟,30个循环;72°C延伸5分钟。
[0047] 对用于构建大肠杆菌表达菌株的大肠杆菌的种类没有特殊要求,可W为能够表达 目的基因的本领域常用的各种大肠杆菌,例如,大肠杆菌可W为MG1655或化21 0E3)。为了 使目的基因能够得到更好的表达,所述大肠杆菌优选为化21 0E3)。
[0048] 实施例2
[0049] 含有用SEQIDNo;2所示的催化天麻素或红景天巧合成的糖基转移酶的基因的大 肠杆菌的构建
[0化日]将质粒祀T28a-ugt73b6*?用化学转化的方法转入大肠杆菌菌株化2UDE3);
[0化^ 取lOOuL感受态大肠杆菌菌株化2UDE3)细胞于冰上,10分钟后加入2yL 质粒祀T28a-ugt73b6?S轻轻混匀,冰上放置30分钟后,42 °C热激90秒,取出立即于 冰上放置2分钟,加入600ULLB液体培养基,37°C,150rpm摇床复苏培养30分钟, 然后将菌液涂布在含卡那霉素的LB平板上。利用卡那霉素抗性筛选携带表达载体 的转化菌株化21 0E3,pET28a-ugt73b6*),并通过提取质粒进行酶切验证,得到含有 用SEQIDNo;2所示的催化天麻素或红景天巧合成的糖基转移酶的基因的大肠杆菌株 BL21 0)E3,祀T28a-ugt73b6*?)。
[0化2] 实施例3
[0053] 菌株化2UDE3,pET28a-ugt73b6*?)的发酵培养
[0054] 将菌株化21 0E3,pET28a-ugt73b6*?)在2血加入有50mg/L卡那霉素的LB液体培 养基中,37°C培养12小时,得到种子液。
[0化5] 然后将种子液按1体积%的转接量(0. 5mL)分别转接入50mL加入有50mg/ L卡那霉素及2mM对哲基节醇的M9Y(M9基本培养基+0.025 %yeastextract)液体培 养基中,37 °C培养,当ODe。。约为0.6时加入终浓度为0.ImM的IPTG(异丙基-0 -D-硫 代化喃半乳糖巧)进行诱导,30°C继续培养48个小时。得到表达有天麻素的菌株 BL2UDE3,祀T28a-ugt73b6*)发酵液。
[0056] 实施例4
[0057]菌株化2UDE3,pET28a-ugt73b6*?)的发酵培养
[005引将菌株化21 0E3,pET28a-ugt73b6*?)在2血加入有50mg/L卡那霉素的LB液体培 养基中,37°C培养12小时,得到种子液。
[0059] 然后将种子液按1体积%的转接量(0. 5mL)分别转接入50mL加入有50mg/L卡那 霉素及2mM酪醇的M9Y(M9基本培养基+0.025%yeastextract)液体培养基中,37°C培养, 当ODe。。约为0.6时加入终浓度为0.ImM的IPTG(异丙基-0 -D-硫代化喃半乳糖巧)进行 诱导,30°C继续培养48个小时。得到表达有红景天巧的菌株化21 0E3,pET28a-ugt73b6*?) 发酵液。
[0060] 对比例1
[00W] 大肠杆菌表达菌株化2UDE3,pET28a)的发酵培养
[0062] 将质粒祀T28a用化学转化的方法转入大肠杆菌菌株化21 0E3),得到菌株 化2UDE3,pET28a)。
[0063] 将菌株化21 0E3,pET28a)分别在2血加入有50mg/L卡那霉素的LB液体培养基 中,37°C培养12小时,得到种子液。
[0064] 然后将种子液按1体积%的转接量(0. 5血)分别转接入50血加入有50mg/L卡那 霉素及2mM对哲基节醇的M9Y液体培养基中,37°C培养,当ODe。。约为0.6时加入终浓度为 0.ImM的IPTG进行诱导,30°C继续培养48个小时。得到菌株化21 0E3,pET28a)发酵液。
[0065] 对比例2
[0066] 大肠杆菌表达菌株化2UDE3,pET28a)的发酵培养
[0067]将质粒祀T28a用化学转化的方法转入大肠杆菌菌株化21 0E3),得到菌株 化2UDE3,pET28a)。
[0068] 将菌株化21 0E3,pET28a)分别在2血加入有50mg
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