本发明专利技术公开了一种太子参环化酶基因、蛋白及其应用，属于基因工程领域。所述太子参环化酶蛋白PhPCY3的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明专利技术的太子参环化酶PhPCY3能在体内或体外合成太子参已知环肽HB、PE、PF和PG。本发明专利技术首次披露了已知太子参环肽PE、PF和PG的前体蛋白基因PhPrePE、PhPrePF、PhPrePG。本发明专利技术利用此环化酶筛选了4种新环肽。利用本发明专利技术的太子参关键环化酶PhPCY3有助于指导太子参新环肽的挖掘及太子参环肽前体蛋白基因鉴定，还可以应用于催化其他物种已知环肽类物质的合成，以及未知新环肽的开发、利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程领域。
技术介绍
1、目前，现有技术中主要利用从太子参中提取的粗蛋白在体外催化太子参前体蛋白合成环肽，或者利用已报到的其它物种环化酶基因的表达载体在微生物底盘中合成太子参环肽；而且报道的太子参前体蛋白基因均属于传统植物化学已分离和鉴定到的18种环肽，以化学合成或者原核表达的太子参线性前体蛋白作为底物，利用植物组织中提取的含有关键催化酶的粗蛋白在体外催化合成太子参已知环肽类物质，整个过程较为繁琐，而且面临提取的粗蛋白中关键催化酶蛋白含量低，体外催化活性差的问题，不仅消耗大量新鲜植物材料而且很难实现较大规模的开发利用。
2、有报道利用从纹缘盔孢伞(galerina marginata)中鉴定的gmpopb环化酶基因构建表达载体，在微生物底盘中实现已知太子参环肽类物质的合成。尽管其它物种的基因可以催化太子参环肽合成的反应过程，但与本身富含多种环肽类物质的太子参相比，太子参本身的关键环化酶基因的催化效率和催化机理可能与其它物种的不同基因存在明显差异。因此，在太子参中挖掘关键环化酶基因并阐明其功能，并利用关键环化酶在合适的底盘生物合成已知环肽和发掘新环肽，具有重大意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的至少一个不足，提供一种太子参关键环化酶基因、蛋白。
2、本专利技术的第二个方面，提供了太子参环肽的前体蛋白基因及验证方式。
3、本专利技术的第三个方面，利用本专利技术的太子参关键环化酶，筛选出新的太子参环肽。
4、本专利技术所采取的技术方案是：
5、一种太子参环化酶蛋白，所述太子参环化酶蛋白(记名为phpcy3)的氨基酸序列如seq id no:1所示。
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17、kllatmqyllcttledspqknpliarieckashfgratmlqieevtdryaflakavnaswtd(seq idno:1)。
18、在本专利技术的一些实施方式中，所述太子参环化酶蛋白的氨基酸序列还包括：
19、seq id no:1所示氨基酸序列第88位的氨基酸由精氨酸(r)分别突变为丙氨酸(a)、半胱氨酸(c)、天冬氨酸(d)、谷氨酸(e)、苯丙氨酸(f)、甘氨酸(g)、组氨酸(h)、赖氨酸(k)、亮氨酸(l)、甲硫氨酸(m)、脯氨酸(p)、谷氨酰胺(q)、丝氨酸(s)、苏氨酸(t)、色氨酸(w)的氨基酸序列；
20、seq id no:1所示氨基酸序列第500位的氨基酸由天冬酰胺突变为丙氨酸、丝氨酸或苏氨酸的氨基酸序列；
21、或seq id no:1所示氨基酸序列第502位的氨基酸由丝氨酸被突变为丙氨酸、苏氨酸的氨基酸序列。
22、根据本专利技术研究发现，经过上述改变后的氨基酸序列，还能表现出相似的太子参环化酶活性，催化活性与seq id no:1所示的太子参环化酶蛋白活性相比较，其中r88突变为q/w/k/e的太子参环化酶活性略有上升，其余环化酶活性有所下降，所述序列均在本专利技术的保护范围之内。
23、编码上述所述的太子参环化酶蛋白的基因。包括编码seq id no:1序列的基因，以及编码seq id no:1第88位的氨基酸由r分别突变为a/c/d/e/f/g/h/k/l/m/p/q/s/t/w，第500位的氨基酸由n突变为a/s/t或者第502的氨基酸由s突变成a/t的氨基酸序列的基因。
24、在本专利技术的一些实施方式中，所述基因的核苷酸序列如seq id no:2所示。其中seq id no:2所示的核苷酸序列编码得到seq id no:1所示的太子参环化酶蛋白。如下所示：atgacttcctccaccttctccaaacccttgcactacccgcctgtccgccgcgacgattccgtcgtcgacgactatttcggtgtcaaaatccccgacccataccgttggctggaggatccagattcggaagagacgaaagagtttgtacagaatcaaataaagcttgcggattcagtgctcgaagagtgcgattcaagagacaaaatcaagaagaaaatcactgattttatcaattttccgcgttgtggtgttccatttaagcgcggtgataagtgttttcatttttataattctggccttcaggcgcaaaatgtgcttcatattcaggatgatgtggaagcaaagccagaggtgctacttgatcctaaccttattgtgaacggaaaagctggtttgcacgtgcattctgtaagcgaggacgccaaatatattgcatacggtctgcctttaggtttgactgaatgggtgactatcaaagtaatgagaattgaagaccgagaaattttaccagacactttatcgtgggtgaagtttagtggttgttattggacccatgactgtaaaggatttttctattgcccgtatccaccccgcaatgaagcacaagaagaagattctgaaactaagacttctaccttcgatactag本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种太子参环化酶蛋白，其特征在于：所述太子参环化酶蛋白的氨基酸序列如SEQID NO:1所示，或SEQ ID NO:1所示氨基酸序列第88位的氨基酸由精氨酸R分别突变为丙氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、赖氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸或色氨酸的氨基酸序列；或SEQ ID NO:1所示氨基酸序列第500位的氨基酸由天冬酰胺突变为丙氨酸、丝氨酸或苏氨酸的氨基酸序列，或SEQ ID NO:1所示氨基酸序列第502位的氨基酸由丝氨酸被突变为丙氨酸、苏氨酸的氨基酸序列。
2.编码权利要求1所述的太子参环化酶蛋白的基因。
3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:2所示。
4.包含权利要求2或3所述基因的重组载体。
5.包含权利要求2或3所述基因或权利要求4所述重组载体的重组菌。
6.一种试剂盒，其特征在于，包括权利要求1所述的太子参环化酶蛋白、权利要求2或3所述的基因、权利要求4所述的重组载体或权利要求5所述的重组菌。
7.权利要求1所述的太子参环化酶在催化环肽类物质合成中的应用。
8.一种太子参环肽的前体蛋白基因，其特征在于，所述太子参环肽的前体蛋白基因的核苷酸序列如SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:25、SEQ ID NO:31、SEQID NO:37、SEQ ID NO:43所示。
9.一种太子参环肽，其特征在于，所述太子参环肽的线性氨基酸序列如SEQ ID NO:28、SEQ ID NO:34、SEQ ID NO:40、SEQ ID NO:46所示。
10.一种太子参环肽，其特征在于，所述太子参的环化结构选自Cyclo-(GLPIGAPWG)、Cyclo-(LDGPPPYF)、Cyclo-(WGSSTPHT)、Cyclo-(FGDVGPVI)中的一种。
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【技术特征摘要】
1.一种太子参环化酶蛋白，其特征在于：所述太子参环化酶蛋白的氨基酸序列如seqid no:1所示，或seq id no:1所示氨基酸序列第88位的氨基酸由精氨酸r分别突变为丙氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、赖氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、苏氨酸或色氨酸的氨基酸序列；或seq id no:1所示氨基酸序列第500位的氨基酸由天冬酰胺突变为丙氨酸、丝氨酸或苏氨酸的氨基酸序列，或seq id no:1所示氨基酸序列第502位的氨基酸由丝氨酸被突变为丙氨酸、苏氨酸的氨基酸序列。
2.编码权利要求1所述的太子参环化酶蛋白的基因。
3.根据权利要求2所述的基因，其特征在于，所述基因的核苷酸序列如seq id no:2所示。
4.包含权利要求2或3所述基因的重组载体。
5.包含权利要求2或3所述基因或权利要求4所述重组载体的重组菌。
6.一种试剂盒，其特征在于，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，秦贤金，
申请(专利权)人：中国农业科学院深圳农业基因组研究所岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心，
类型：发明
国别省市：
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