与葫芦二烯醇羟化相关的细胞色素P450基因及其编码产物制造技术

本发明专利技术涉及一种与葫芦二烯醇羟化相关的细胞色素P450基因及其编码产物，属于基因工程领域。所述基因其核苷酸分别如SEQ ID NO：1

【技术实现步骤摘要】
substitutes:Areview of the safety issues.Compr Rev Food Sci Food Saf 5(2):35
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47.)，但最近的研究指出合成甜味剂对肠道微生物的影响，会导致代谢综合征和葡萄糖不耐受(Suez J,et al.(2014)Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota.Nature 514(7521):181
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186./Pepino MY(2015)Metabolic effects of non
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nutritive sweeteners.Physiol Behav152(Part B):450
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455.)。鉴于与天然糖和合成非热量甜味剂相关的问题，人们对开发替代天然非糖甜味剂以满足人类对甜食的“需求”非常感兴趣。具有强甜味能力的天然化合物属于许多化学家族，包括蛋白质，类黄酮和萜类化合物(Kim N
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C,Kinghorn AD(2002)Highly sweet compounds of plant origin.Arch Pharm Res 25(6):725
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746.)。最初在20世纪30年代在中国发现并分类的三萜类罗汉果苷作为天然甜味剂(Swingle WT(1941)Momordica grosvenori sp.nov.The source of the Chinese Lo Han Kuo.J Arnold Arbor 22:197
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203.)，三萜类糖苷罗汉果苷V，其甜味强度是蔗糖的250倍，并且源自罗汉果的成熟果实(Kasai R,et al.(1989)Sweet cucurbitane glycosides from fruits of Siraitia siamensis(chi
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zi luo
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han
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guo),a Chinese folk medicine.Agric Biol Chem53(12):3347
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3349.)，且是唯一一个能减脂的纯天然甜味剂(Zhang XB,Song YF,Ding YP,et al.Effects of mogrosides on high
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fat
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diet
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induced obesity and nonalcoholic fatty liver disease in mice.Molecules,2018,23(8):1894.)。罗汉果苷源自葫芦科植物中广泛存在的三萜类化合物的葫芦烷型骨架，是数百种环状三萜类骨架之一(.Xu R,Fazio GC,Matsuda SP(2004)On the origins of triterpenoid skeletal diversity.Phytochemistry65(3):261
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291./Thimmappa R,Geisler K,Louveau T,O
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Maille P,Osbourn A(2014)Triterpene bio
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synthesis in plants.Annu Rev Plant Biol 65:225
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257.)。与苦味葫芦素相比，罗汉果苷的新颖之处在于它在C3，C11，C24和C25处的特异性氧化，形成四羟基化的罗汉果醇，而后在C3,C24的糖基化。C3位置的三萜类化合物的羟基化无处不在，因为它是角鲨烯单加氧酶底物环化所固有的，而C11处的三萜类化合物的羟基化相当普遍。葫芦烷中的C24和C25的羟基化很少见，在葫芦科中仅报道了少数情况(Chen JC,Chiu MH,Nie RL,Cordell GA,Qiu SX(2005)Cucurbitacins and cucurbitane glycosides:Structures and biological activities.Nat Prod Rep 22(3):386
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399.)
[0005]已有的研究报道显示，罗汉果醇是由角鲨烯环氧酶连续催化角鲨烯形成2，3环氧角鲨烯、2，3；22，23
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双环氧角鲨烯，而后在葫芦二烯醇合酶催化下形成24，25
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环氧葫芦二烯醇(Itkin M,Davidovich
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Rikanati R,Cohen S,et al.The biosynthetic pathway of the nonsugar,high
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intensity sweetener mogroside V from Siraitia grosvenorii.Proc Natl Acad E7619
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E7628.)，该化合物C11位再经细胞色素P450酶(CYP450)系中的CYP87家族成员CYP87D18羟基化生成罗汉果醇(Zhang JS,Dai LH,Yang JG,et al.Oxidation of cucurbitadienol catalyzed by CYP87D18 in the biosynthesis of mogrosides from Siraitia grosvenorii.Plant Cell Physiol,2016,57(5):1000
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1007.)。
[0006]然而与该研究结果相异的是，我们在中药材雪胆中发现了其CYP69能够催化葫芦素骨架葫芦二烯醇的C24，25位的羟基化反应，且C24位的羟基构型有α，β两种，我们已经将
产物量相对较高的24α，25
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OH
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环氧葫芦二烯醇进行了核磁检测，确定其结构。这一结果表明，我们可以通过由CYP69和CYP87D18催化葫芦二烯醇形成罗汉果醇，进而在UGT催化形成罗汉果苷V。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一方面是提供一类与葫芦二烯醇羟基化相关的细胞色素P450基因：HcCYP69、HcCYP101、HcCYP148、HcCYP150和HcCYP155；其核苷酸分别如SEQ ID NO：1
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5所示。
[0008]本专利技术的第二方面是提供由所述基因编码的蛋白，其中：
[0009]由HcCYP69基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：6所示；由HcCYP101基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：7所示；由HcCYP148基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：8所示；由HcCYP150基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：9所示；由HcCYP155基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：10所示。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一类与葫芦二烯醇羟基化相关的细胞色素P450基因：HcCYP69、HcCYP101、HcCYP148、HcCYP150和HcCYP155；其核苷酸分别如SEQ ID NO：1
‑
5所示。2.一种权利要求1所述基因编码的蛋白，其中：由HcCYP69基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：6所示；由HcCYP101基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：7所示；由HcCYP148基因编码的蛋白其氨基酸序列如SEQ ID NO：8所示；由Hc...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨生超，舒彦宇，张广辉，郝冰，陈庚，冯孝林，李志远，郭振宇，马骁，王飞飞，
申请(专利权)人：云南云科特色植物提取实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：