【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物，特别涉及一种蔗糖合成酶及其在生物合成甜菊糖苷中的应用。
技术介绍
1、蔗糖合成酶是一种在植物体内催化蔗糖合成的关键酶，通过催化尿苷二磷酸葡萄糖（udpg）和果糖形成蔗糖，是植物光合作用过程中糖分合成与运输的重要组成部分，在植物的生长发育和糖分分配中起着至关重要的作用。蔗糖合成酶不仅在植物体内发挥其传统作用，还应用在生物合成领域，在微生物系统中用于增强代谢途径，生产高附加值的糖类产品。例如，通过在大肠杆菌或酵母中异源表达蔗糖合成酶，可以有效地将葡萄糖和果糖转化为蔗糖，进而作为合成其他复杂糖类或糖苷的前体。这种方法为生产特定类型的糖苷，如甜菊糖苷，提供了新的策略，有助于满足特定甜味剂市场的需求，同时为合成生物学提供了新的工具和途径。
2、甜菊糖苷是从甜叶菊（stevia rebaudiana）中提取的一系列天然甜味剂，包括莱鲍迪苷m（reb m）、莱鲍迪苷d（reb d）、莱鲍迪苷a（reb a）等，甜菊糖苷以其高甜度和无热量的特点，被视为传统甜味剂的健康替代品。生物合成甜菊糖苷提供了一种安全、健康、环境友好的生产方式，在生物合成甜菊糖苷中，蔗糖合成酶首先合成必要的糖类前体，为葡萄糖基转移酶提供底物，然后葡萄糖基转移酶将蔗糖或其他糖类的糖基团转移到特定的受体分子上，形成具有甜味的糖苷。蔗糖合成酶与葡萄糖基转移酶联合使用，可以提高甜菊糖苷的合成效率。
3、生物合成甜菊糖苷的合成效率是本领域的研究重点，蔗糖合成酶和葡萄糖基转移酶的联合使用虽然已经取得了一定的成果，但仍存在提升空间。蔗糖合成酶的
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种蔗糖合成酶及其在生物合成甜菊糖苷中的应用，本专利技术提供的一系列蔗糖合成酶解决了现有技术中蔗糖合成酶催化效率有限的技术问题。本专利技术的蔗糖合成酶催化效率高，将其联合葡萄糖基转移酶使用，可用于高效制备甜菊糖苷（莱鲍迪苷a、莱鲍迪苷d或莱鲍迪苷m），实现级联反应，为进一步实现大规模工业化生产提供工艺条件优化的选择，更利于实现大规模工业化生产。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了蔗糖合成酶，具有：
4、（1）、如seq id no: 1所示的氨基酸序列；或
5、（2）、如（1）所示的氨基酸序列经取代、缺失或添加一个或多个残基获得的氨基酸序列，且功能与（1）的相同或相似；或
6、（3）、与如（1）或（2）所示的氨基酸序列至少有90%同源性的氨基酸序列。
7、本专利技术还提供了核酸分子，具有编码上述蔗糖合成酶的核苷酸序列。
8、在本专利技术的一些具体实施方案中，上述核酸分子所述核苷酸序列包括：
9、（1）、如seq id no: 2所示的核苷酸序列；或
10、（2）、如（1）所示的核苷酸序列经取代、缺失或添加一个或多个碱基获得的核苷酸序列，且功能与（1）的相同或相似；或
11、（3）、与如（1）或（2）所示的核苷酸序列至少有90%同源性的核苷酸序列。
12、本专利技术还提供了上述蔗糖合成酶的突变体，突变位点为v158s、f170g、g301a、g302s、k443r、q647e、n653d、e674k、f676y、n776y中的至少一个。
13、在本专利技术的一些具体实施方案中，上述突变体的突变位点为v158s、f170g、g301a、g302s、k443r、q647e、n653d、e674k、f676y、n776y中的任一个。
14、在本专利技术的一些具体实施方案中，上述突变体的突变位点为以下任一种：
15、v158s和f170g；或
16、f170g和k443r；或
17、f170g和n653d；或
18、v158s和f676y；或
19、k443r和f676y；或
20、g302s和k443r；或
21、v158s、f170g和k443r；或
22、f170g、k443r、f676y；或
23、v158s、f170g、k443r、e674k和f676y；或
24、v158s、f170g、k443r、e674k、f676y和n776y；或
25、g301a、g302s、k443r、q647e、n653d和f676y；或
26、v158s、f170g、g301a、g302s、k443r、q647e、n653d、e674k和f676y；或
27、v158s、f170g、g301a、g302s、k443r、q647e、n653d、e674k、f676y和n776y。
28、本专利技术还提供了核酸分子，具有编码上述突变体的核苷酸序列。
29、在本专利技术的一些具体实施方案中，上述核酸分子的所述具有编码上述突变体的核苷酸序列包括以下任一种：
30、v158s：第472~474位gtg替换为tcc的seq id no: 2；或
31、f170g：第508~510位ttc替换为ggc的seq id no: 2；或
32、g301a：第901~903位ggt替换为gct的seq id no: 2；或
33、g302s：第904~906位ggt替换为tct的seq id no: 2；或
34、k443r：第1327~1329位aag替换为cgt的seq id no: 2；或
35、q647e：第1939~1941位cag替换为gaa的seq id no: 2；或
36、n653d：第1957~1959位aac替换为gac的seq id no: 2；或
37、e674k：第2020~2022位gaa替换为aag的seq id no: 2；或
38、f676y：第2026~2028位ttc替换为tac的seq id no: 2；或
39、n776y：第2326~2328位aac替换为tac的seq id no: 2；或
40、v158s和f170g：第472~474位gtg替换为tcc、第508~510位ttc替换为ggc的seq idno: 2；或
41、f170g和k443r：第508~510位ttc替换为ggc、第1327~1329位aag替换为cgt的seqid no: 2；或
42、f170g和n653d：第508~510位ttc替换为ggc、第1957~195本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.蔗糖合成酶，其特征在于，具有如SEQ ID NO: 1所示氨基酸序列。
2.核酸分子，其特征在于，具有编码权利要求1所述的蔗糖合成酶的核苷酸序列。
3.如权利要求2所述的核酸分子，其特征在于，所述核苷酸序列包括SEQ ID NO: 2。
4.如权利要求1所述的蔗糖合成酶的突变体，其特征在于，突变位点为V158S、F170G、G301A、G302S、K443R、Q647E、N653D、E674K、F676Y、N776Y中的至少一个。
5.核酸分子，其特征在于，具有编码权利要求4所述的突变体的核苷酸序列。
6.表达载体，其特征在于，具有以下任一项：
7.宿主细胞，不包括具有全能性的细胞，其特征在于，具有以下任一项：
8.蔗糖合成酶的制备方法，其特征在于，基于以下任一项制备：
9.以下任一项在制备甜菊糖苷中的应用：
10.甜菊糖苷的制备方法，其特征在于，包括：基于权利要求7所述的宿主细胞制备甜菊糖苷；
【技术特征摘要】
1.蔗糖合成酶，其特征在于，具有如seq id no: 1所示氨基酸序列。
2.核酸分子，其特征在于，具有编码权利要求1所述的蔗糖合成酶的核苷酸序列。
3.如权利要求2所述的核酸分子，其特征在于，所述核苷酸序列包括seq id no: 2。
4.如权利要求1所述的蔗糖合成酶的突变体，其特征在于，突变位点为v158s、f170g、g301a、g302s、k443r、q647e、n653d、e674k、f676y、n776y...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，裴亮，李政泓，徐馨雨，潘月，
申请(专利权)人：四川盈嘉合生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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