System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() C-葡糖基转移酶变体及其用途制造技术_技高网

C-葡糖基转移酶变体及其用途制造技术

技术编号:40193530 阅读:16 留言:0更新日期:2024-01-26 23:55
本发明专利技术涉及新型C‑葡糖基转移酶变体及其用途。与野生型C‑葡糖基转移酶相比,根据本发明专利技术的C‑葡糖基转移酶变体具有改善的糖苷键形成能力,因此可以增加聚酮基团和假天然产物,特别是I型、II型、III型聚酮、非核糖体肽、苯丙素类和其他芳香族天然产物的糖苷产生效果,因此可用于制备含有C‑糖苷化合物作为构成成分的药物、食品添加剂、营养补充剂等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及新型c-葡糖基转移酶变体及其用途,更具体地涉及由于c-葡糖基转移酶活性位点的氨基酸突变而增强底物碳的糖基化反应的c-葡糖基转移酶变体,及其在产生聚酮糖苷(polyketide glycoside)和苯丙素苷(polyketide glycoside)中的用途。


技术介绍

1、聚酮是一类具有多种生物效应的有吸引力的天然产物,并广泛应用于日常生活中的食品、化妆品、药物等。生物合成聚酮的酶统称为聚酮生物合成酶(聚酮合酶(pks)),根据生物合成机制其分为三种类型,即i型、ii型和iii型。其中,基于大环内酯的聚酮主要通过i型pks产生,并且芳香族聚酮主要通过ii型和iii型产生。

2、对于具有药用功效的材料,诸如药物或营养补充剂,糖苷通过形成糖苷键而具有极大提高的稳定性、抗水解性、生物利用度等,与非糖苷相比,通常更优选糖苷。特别地,稳定的c-糖苷键在化学上比o-糖苷键更稳定。然而,尽管在大肠杆菌(escherichia coli)中已报道一些天然产物的o-糖基化实例(chen,d.;chen,r.;xie,k.;duan,y.;dai,j.,production of acetophenone c-glucosides using an engineered c-glycosyltransferase in escherichia coli.tetrahedron lett.2018,59(19),1875-1878),但几乎没有c-糖基化的实例报道。在自然界以及大肠杆菌中,已有许多关于o-糖基化而不是c-糖基化的报道。

3、典型的c-糖苷天然产物包括胭脂红酸、芦荟素(aloesin)等。

4、胭脂红酸是广泛使用的红色染料并用于食品、化妆品和药品。胭脂红酸直接从介壳虫诸如胭脂虫(dactylopius coccus)提取,并被添加到食品诸如番茄酱、草莓奶、糖果等和化妆品诸如眼影、指甲油、口红等中。然而,胭脂虫生长缓慢,并且生长区域有限(可能仅在炎热且干燥地区生长),使其难以轻易提高产能,这限制了商业化生产。特别是提取工艺效率也极低;例如,需要70,000只雌性胭脂虫才能生产一磅胭脂红酸。在这种情况下,有必要开发更加可持续的用于生产胭脂红酸的方法。

5、芦荟素提取自芦荟(aloe vera),并且由于其抗酪氨酸酶作用和抗黑色素产生作用,在化妆品行业中广泛用作美白剂。此外,由于芦荟素表现出抗炎和抗自由基作用,因此它可以用作各种药物或化妆品的主要成分。然而,从芦荟植物中提取的芦荟素的量极少,因此有必要开发更高效且更加可持续的生物基生产方法。

6、如上所述,对c-糖苷天然产物的需求非常高,而其供应不足,但尚未开发出能够有效生产其的方法。特别地,即使当通过生物方法产生该化合物时,其酶不是熟知的,或者由于酶转化效率低而不可能从微生物细胞工厂有效生产。

7、在此技术背景下,本专利技术人为开发具有优异的c-糖基化能力的c-葡糖基转移酶付出了巨大的努力,从而开发了通过氨基酸置换表现出优异的c-糖基化能力的c-葡糖基转移酶变体,并确定在导入c-葡糖基转移酶变体基因的重组微生物中,对于i型、ii型和iii型聚酮、非核糖体肽、苯丙素类和芳香族天然产物,c-葡糖基转移酶变体产生糖苷的能力非常高,从而最终形成本专利技术。

8、
技术介绍
部分中描述的上述信息仅用于增加对本专利技术
技术介绍
的理解,并且其不包括构成本专利技术所属领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

9、[引文列表]

10、[非专利文献]

11、(非专利文献1)chen,d.;chen,r.;xie,k.;duan,y.;dai,j.,production ofacetophenone c-glucosides using an engineered c-glycosyltransferase inescherichia coli.tetrahedron lett.2018,59(19),1875-1878。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了提供新型c-葡糖基转移酶变体及其用途。

2、为了实现上述目的,

3、本专利技术提供了一种c-葡糖基转移酶变体,其包括由以下组成的组中的至少一个氨基酸的突变:由seq id no:1所示的c-葡糖基转移酶中的f17、v93、v132、y193、l164和r322。

4、此外,本专利技术提供了一种核酸,其编码c-葡糖基转移酶变体。

5、此外,本专利技术提供了一种重组微生物,其中导入核酸。

6、另外,本专利技术提供了一种产生聚酮糖苷和/或苯丙素苷的方法,其包括:

7、(a)通过培养本专利技术的重组微生物来产生聚酮糖苷和/或苯丙素苷;和

8、(b)回收产生的聚酮糖苷和/或苯丙素苷。

9、另外,本专利技术提供了一种生产聚酮糖苷和/或苯丙素苷的方法,其包括:

10、(a)通过使本专利技术的c-葡糖基转移酶变体或表达该c-葡糖基转移酶变体的微生物与聚酮和/或苯丙素类反应来产生聚酮糖苷和/或苯丙素苷;以及

11、(b)回收产生的聚酮糖苷和/或苯丙素苷。

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【技术保护点】

1.一种C-葡糖基转移酶变体,其包含选自由SEQ ID NO:1所示的C-葡糖基转移酶中的F17、V93、V132、Y193、L164和R322组成的组的至少一个氨基酸的突变。

2.根据权利要求1所述的C-葡糖基转移酶变体,其中,所述变体进一步包含选自由SEQID NO:1所示的C-葡糖基转移酶中的以下组成的组的至少一个氨基酸的突变:F17、V405、P107、L208、L164、P45、I305、L316、F401、Y94、N57、Y187、C16、P319、F167、V132、N206、R406、Q386、V129、L125、L194、I95、S215、L184、Y158、L29、L27、F202、H159、S370、H365、V329、M301、V315、V190、C366、W80、L58、Q210、F312、D61、I207、L363、P196、L106、V93、A394、W314、S155、P88、D99、Y284、E189、G49、H328、E399、T392、F387、A44、P199、E46、R28、V285、I124、R419、L306、Y157、Y200、E373、P191、L214、S376、V15、E332、E51、I417、L98、I323、H161、T383、P127、E309、N84、L313、Q104、T371、N213、G79、L330、N307、K105、L128、A152、I18、N59、W147、S86、L293、E296、S377、L185、K216、F89、S286、F396、F211、Y303、D223、R415、N96、V22、S153、F154、D192、Y193、H195、P201、Y292和R322。

3.根据权利要求1所述的C-葡糖基转移酶变体,其中,所述氨基酸的突变包含氨基酸V93和Y193的突变。

4.根据权利要求1所述的C-葡糖基转移酶变体,其包含选自由F17G、V93Q、V132A、Y193F、L164G和R322D组成的组的至少一个氨基酸的置换。

5.根据权利要求3所述的C-葡糖基转移酶变体,其包含氨基酸V93Q和Y193F的置换。

6.根据权利要求2所述的C-葡糖基转移酶变体,进一步包含选自由以下组成的组的至少一个氨基酸的置换:F17G、V405M、P107G、L208G、L164G、P45G、I305A、L316G、F401H、Y94G、N57G、Y187A、C16G、P319G、F167G、V132A、N206E、R406G、Q386H、V129A、L125V、L194A、I95G、S215D、L184G、Y158T、L29A、L27A、F202S、H159G、S370A、H365G、V329T、M301W、V315A、V190A、C366G、W80Y、L58E、Q210G、F312G、D61G、I207P、L363G、P196G、L106G、V93G、A394G、W314C、S155A、P88D、D99G、Y284H、E189A、G49TH328G、E399D、T392A、F387T、A44G、P199E、E46G、R28G、V285I、I124T、R419A、L306M、Y157T、Y200L、E373A、P201G、P191G、L214A、S376G、V15G、E332P、E51C、I417L、L98G、I323A、H161G、T383C、P127A、E309N、N84S、L313T、Q104D、T371A、N213L、G79S、L330G、N307A、K105G、L128D、A152G、S153G、I18A、N59V、W147F、S86V、L293V、E296D、S377A、L185V、K216R、F89A、S286C、F396L、F211G、Y303A、D223G、R415L、N96A、V22H、V93Q、V93L、S153C、F154L、D192S、Y193F、H195Y、H195L、P201T、Y292H、Y292F、R322D和R322A。

7.根据权利要求4所述的C-葡糖基转移酶变体,进一步包含选自由I18P、Q20M、T50N、T50Q、T50K、T50R、T50V、I95M、I95T、V290G、V290A、I323S、I323A、I95L、V22A、L29A、E46G、V48G、E51C、A55S、S86V、D99G、R103V、C151G、L184G、L194A、E332P、I18A和P385A组成的组的至少一个氨基酸的置换。

8.根据权利要求7所述的C-葡糖基转移酶变体,进一步包含选自由I323S、T50R、T50V、I18P、I95T、Q...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种c-葡糖基转移酶变体,其包含选自由seq id no:1所示的c-葡糖基转移酶中的f17、v93、v132、y193、l164和r322组成的组的至少一个氨基酸的突变。

2.根据权利要求1所述的c-葡糖基转移酶变体,其中,所述变体进一步包含选自由seqid no:1所示的c-葡糖基转移酶中的以下组成的组的至少一个氨基酸的突变:f17、v405、p107、l208、l164、p45、i305、l316、f401、y94、n57、y187、c16、p319、f167、v132、n206、r406、q386、v129、l125、l194、i95、s215、l184、y158、l29、l27、f202、h159、s370、h365、v329、m301、v315、v190、c366、w80、l58、q210、f312、d61、i207、l363、p196、l106、v93、a394、w314、s155、p88、d99、y284、e189、g49、h328、e399、t392、f387、a44、p199、e46、r28、v285、i124、r419、l306、y157、y200、e373、p191、l214、s376、v15、e332、e51、i417、l98、i323、h161、t383、p127、e309、n84、l313、q104、t371、n213、g79、l330、n307、k105、l128、a152、i18、n59、w147、s86、l293、e296、s377、l185、k216、f89、s286、f396、f211、y303、d223、r415、n96、v22、s153、f154、d192、y193、h195、p201、y292和r322。

3.根据权利要求1所述的c-葡糖基转移酶变体,其中,所述氨基酸的突变包含氨基酸v93和y193的突变。

4.根据权利要求1所述的c-葡糖基转移酶变体,其包含选自由f17g、v93q、v132a、y193f、l164g和r322d组成的组的至少一个氨基酸的置换。

5.根据权利要求3所述的c-葡糖基转移酶变体,其包含氨基酸v93q和y193f的置换。

6.根据权利要求2所述的c-葡糖基转移酶变体,进一步包含选自由以下组成的组的至少一个氨基酸的置换:f17g、v405m、p107g、l208g、l164g、p45g、i305a、l316g、f401h、y94g、n57g、y187a、c16g、p319g、f167g、v132a、n206e、r406g、q386h、v129a、l125v、l194a、i95g、s215d、l184g、y158t、l29a、l27a、f202s、h159g、s370a、h365g、v329t、m301w、v315a、v190a、c366g、w80y、l58e、q210g、f312g、d61g、i207p、l363g、p196g、l106g、v93g、a394g、w314c、s155a、p88d、d99g、y284h、e189a、g49th328g、e399d、t392a、f387t、a44g、p199e、e46g、r28g、v285i、i124t、r419a、l306m、y157t、y200l、e373a、p201g、p191g、l214a、s376g、v15g、e332p、e51c、i417l、l98g、i323a、h161g、t383c、p127a、e309n、n84s、l313t、q104d、t371a、n213l、g79s、l330g、n307a、k105g、l128d、a152g、s153g、i18a、n59v、w147f、s86v、l293v、e296d、s377a、l185v、k216r、f89...

【专利技术属性】
技术研发人员:李相烨梁东秀张宇旲
申请(专利权)人:韩国科学技术院
类型:发明
国别省市:

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