【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于植物分子生物学和植物基因工程，具体涉及一种烟草倍半萜合酶nttps126及其应用。
技术介绍
1、萜类化合物是自然界中广泛存在、化学结构最为丰富多样的天然产物。挥发性萜烯类物质具有独特的气味和生物活性，并在植物生长发育、抗虫抗病等过程中具有重要生物学功能。根据其结构中异戊二烯单元(c5)数量不同，萜类化合物被分为单萜(c10)、倍半萜(c15)、二萜(c20)、三萜(c30)等。在植物细胞中，由胞质中的甲羟戊酸途径(mva途径)和质体中的甲基赤藓醇-4-磷酸途径(mep途径)合成的前体化合物香叶基焦磷酸(gpp，c10)、法尼基焦磷酸(fps，c15)和香叶基香叶基焦磷酸(ggpp，c20)经萜烯合酶(terpene synthase，tps)催化生成结构各异的单萜、倍半萜、二萜类化合物，直接释放到环境中或储存在特定的器官、组织或细胞中，或由细胞色素p450、醇脱氢酶、糖苷转移酶等进行氧化、还原、糖苷化修饰形成结构多样的衍生物。mva途径和mep途径在高等植物中较为保守，而tps则具有多样的催化活性和表达特征，决定了植物萜类化合物的结构多样性、分布特征和环境响应模式。大多数tps仅合成一种或少数几种产物，如棉花的杜松烯合酶、青蒿的amorpha-4,11-dienesynthase(ads)均合成单一化合物，而拟南芥、水稻、棉花、番茄的石竹烯合酶可同时合成石竹烯和蛇麻烯，但是以单一底物fpp同时合成多种倍半萜的tps较为少见。
2、β-longipinene(分子式c15h24，分子量204.35，ca
技术实现思路
1、本专利技术经研究发现了一种来源于烟草的倍半萜合酶，能够使用大肠杆菌基因工程菌进行大量表达，且该酶具有很好的催化合成倍半萜化合物的效果。
2、本专利技术的第一个方面，提供一种烟草倍半萜合酶nttps126，氨基酸序列如seq idno.1所示。
3、本专利技术的第二个方面，提供所述烟草倍半萜合酶nttps126在催化底物合成倍半萜化合物中的应用。
4、进一步的，所述底物为法尼基焦磷酸，所述倍半萜化合物包括β-longipinene、4,11,11-trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene、6-epi-shyobunol、α-eudesmol和junenol。
5、本专利技术的第三个方面，提供编所述烟草倍半萜合酶nttps126的基因。
6、进一步的，所述基因具有a1-a2任一项所示的核苷酸序列：
7、a1、seq id no.2所示核苷酸序列；
8、a2、编码所述烟草倍半萜合酶nttps126，但因遗传密码的简并性而与seq id no.2所示不同的核苷酸序列。
9、本专利技术的第四个方面，提供包含所述基因的重组表达载体。
10、进一步的，所述重组表达载体是将所述基因正向插入pet28a质粒的bamh i和saci位点之间获得。
11、本专利技术的第五个方面，提供包含所述重组表达载体的基因工程菌。
12、进一步的，所述基因工程菌使用的宿主菌为大肠杆菌。
13、本专利技术的第五个方面，提供一种制备半萜化合物的方法，使用所述的烟草倍半萜合酶nttps126作为催化剂，以法尼基焦磷酸为底物，在二硫苏糖醇(dtt)和mgcl2的作用下催化合成倍半萜化合物；所述倍半萜化合物包括β-longipinene、4,11,11-trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene、6-epi-shyobunol、α-eudesmol和junenol。
14、本专利技术具有以下有益效果：
15、本专利技术对烟草来源的倍半萜合酶nttps126在大肠杆菌中进行表达，并对其进行了倍半萜化合物合成的功能验证，发现nttps126可通过大肠杆菌大量表达，并且可以高效催化法尼基焦磷酸生成倍半萜化合物β-longipinene、4,11,11-trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene、6-epi-shyobunol、α-eudesmol和junenol，以及3种结构未知的化合物。
16、本专利技术兼顾了nttps126的原核可溶性表达以及对目标产物特异的、高效的催化活性，显著超出了现有技术的水平，具有广阔的工业实用前景和规模化发展的潜力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种烟草倍半萜合酶NtTPS126，其特征在于，氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
2.权利要求1所述烟草倍半萜合酶NtTPS126在催化底物合成倍半萜化合物中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述底物为法尼基焦磷酸，所述倍半萜化合物包括β-Longipinene、4,11,11-Trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene、6-epi-shyobunol、α-Eudesmol和Junenol。
4.编码权利要求1所述烟草倍半萜合酶NtTPS126的基因。
5.根据权利要求4所述的基因，其特征在于，所述基因具有a1-a2任一项所示的核苷酸序列：
6.包含权利要求4所述基因的重组表达载体。
7.根据权利要求6所述的重组表达载体，其特征在于，是将所述基因正向插入pET28a质粒的BamHI和Sac I位点之间获得。
8.包含权利要求6所述重组表达载体的基因工程菌。
9.根据权利要求8所述的基因工程菌，其特征在于，使
10.一种制备倍半萜化合物的方法，其特征在于，使用权利要求1所述的烟草倍半萜合酶NtTPS126作为催化剂，以法尼基焦磷酸为底物，在二硫苏糖醇和MgCl2的作用下催化合成倍半萜化合物；所述倍半萜化合物包括β-Longipinene、4,11,11-Trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene、6-epi-shyobunol、α-Eudesmol和Junenol。
...【技术特征摘要】
1.一种烟草倍半萜合酶nttps126，其特征在于，氨基酸序列如seq id no.1所示。
2.权利要求1所述烟草倍半萜合酶nttps126在催化底物合成倍半萜化合物中的应用。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述底物为法尼基焦磷酸，所述倍半萜化合物包括β-longipinene、4,11,11-trimethyl-8-methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene、6-epi-shyobunol、α-eudesmol和junenol。
4.编码权利要求1所述烟草倍半萜合酶nttps126的基因。
5.根据权利要求4所述的基因，其特征在于，所述基因具有a1-a2任一项所示的核苷酸序列：
6.包含权利要求4所述基因的重组表...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨长青，武秀明，杨爱国，蒋勋，张卓祥，李长梅，孙璇，陈可心，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。