【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物工程，特别涉及一种氧甲基转移酶及其在生物催化合成o-甲基化产物中的应用。
技术介绍
1、甲基化是一种普遍存在的反应，发生在多种生物中，包括细菌、真菌、植物和哺乳动物[。经过甲基化修饰的小分子和大分子，在物理性质上会发生较大的改变，包括结构稳定性、蛋白亲和性、亲水性以及溶解性等。一些小分子化合物通过甲基化修饰也可以改善其生物活性，例如，植物黄酮类化合物的氧甲基化改变了其溶解度和细胞内分区，增加了抗菌活性。在动物中，氧甲基化在儿茶酚胺和褪黑素的生物合成以及反应性羟基的解毒过程中起着重要作用。
2、香豆素是来源于植物或微生物次生代谢途径的一类活性天然产物，在自然界，尤其是植物类群中分布广泛。在自然界中，呋喃香豆素的分布相当广泛，已在众多高等植物中被分离和鉴定出来，尤其在芸香科的柑橘类物种(如柑橘、甜橙、柠檬、西柚和佛手)、桑科的无花果、豆科的补骨脂以及伞形科的欧芹、旱芹和芫荽等植物中含量丰富。呋喃香豆素和吡喃香豆素类化合物生物活性显著、结构变化多样，是多种传统药物的有效成分，也是许多植物和微生物中重要的次生代谢产物。解析呋喃香豆素和吡喃香豆素生物合成途径，不仅能帮助我们深入研究和理解生物体内复杂的化学反应过程，揭示生物体如何通过特定的代谢途径合成复杂有机分子，还为今后构建该类化合物的高效生物合成体系奠定了基础。其生物合成途径中的氧甲基化酶是其重要的合成步骤，并且在世界范围内还没有相关的完整的报道。
3、因此有必要开发更多具有高催化效率参与催化呋喃香豆素异茴芹内酯生物合成过程中的多步氧甲基化反应
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种氧甲基转移酶及其在生物催化合成o-甲基化产物中的应用，参与催化呋喃香豆素异茴芹内酯生物合成过程中的多步氧甲基化反应。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、在本专利技术的第一方面，提供了一种氧甲基转移酶，所述氧甲基转移酶包括如下中的一种：
4、氧甲基转移酶agomt1，其氨基酸序列如seq id no.1所示；
5、氧甲基转移酶agomt2，其氨基酸序列如seq id no.2所示。
6、进一步地，所述氧甲基转移酶还包括如下中的一种：
7、1)具有将seq id no.1或seq id no.2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加得到的具有相同功能的氨基酸序列；
8、2)具有在seq id no.1或seq id no.2所示的蛋白质的n端和/或c端连接标签得到的融合氨基酸序列；
9、3)具有与seq id no.1或seq id no.2所示的氨基酸序列具有95％或95％以上的同源性且具有相同功能的氨基酸序列。
10、在本专利技术的第二方面，提供了所述的氧甲基转移酶在生物催化中的应用，所述氧甲基转移酶agomt1和agomt2生物催化香柑醇生成佛手苷内酯。
11、进一步地，所述应用还包括：所述氧甲基转移酶agomt1催化花椒毒酚生成花椒毒素、催化5-羟基花椒毒素生成佛手苷内酯、催化8-佛手柑内酯生成异茴芹内酯。
12、在本专利技术的第三方面，提供了一种重组表达载体，所述重组表达载体能够表达所述的氧甲基转移酶。
13、所述重组表达载体中编码所述氧甲基转移酶的核酸分子包括如下中的一种：
14、1)具有seq id no.3或seq id no.4所示的脱氧核糖核苷酸序列；
15、2)具有编码seq id no.1或seq id no.2所示的氨基酸序列的脱氧核糖核苷酸序列；
16、3)具有对seq id no.3或seq id no.4所示所示的脱氧核糖核酸序列进行一个或两个以上核苷酸取代和/或缺失和/或添加而得到的编码具有氧甲基转移酶活性的脱氧核糖核苷酸序列；
17、4)具有与seq id no.3或seq id no.4所示限定的脱氧核糖核酸序列的同源性达到95％及以上(如96％、97％、98％、99％、100％)，且能编码氧甲基转移酶的脱氧核糖核苷酸序列。
18、在本专利技术的第四方面，提供了一种包含所述重组表达载体的重组菌或工程化细胞系。
19、在本专利技术的第五方面，提供了所述重组表达载体或所述的重组菌或工程化细胞系在生物催化中的应用。其特征在于，所述的重组表达载体包括大肠杄菌表达载体、酵母表达载体、枯草杄菌表达载体、乳酸菌表达载体、链霉菌表达载体、丝状真菌表达载体、植物表达载体、昆虫表达载体、或哺乳动物细胞表达载体中的一种或两种以上；所述宿主细胞包括大肠杄菌宿主细胞(如大肠杆菌bl21、大肠杆菌dh5α等)、酵母菌宿主细胞(如酿酒酵母、毕赤酵母等)、枯草杄菌宿主细胞(如bacillus subtilis r25等)、乳酸菌宿主细胞(如lacticacid bacteria cocc101等)、放线菌宿主细胞(如streptomyces spp.等)、丝状真菌宿主细胞(如trichodermaviride等)、昆虫细胞(如bombyxmori等)、一种哺乳动物细胞(如中国仓鼠卵巢细胞cho、幼仓鼠肾细胞bhk等)中的一种。
20、在本专利技术的第六方面，提供了一种o-甲基化产物的生物合成方法，所述o-甲基化产物包括花椒毒素、佛手苷内酯、异茴芹内酯中的一种，所述方法包括如下中的一种：
21、以香柑醇为底物，采用所述的氧甲基转移酶agomt1或agomt2或其酶裂解液催化合成佛手苷内酯；
22、以花椒毒酚为底物，采用所述的氧甲基转移酶agomt1或其酶裂解液催化合成花椒毒素；
23、以5-羟基花椒毒素为底物，采用所述的氧甲基转移酶agomt1或其酶裂解液催化合成佛手苷内酯；
24、以8-佛手柑内酯为底物，采用所述的氧甲基转移酶agomt1或其酶裂解液催化合成异茴芹内酯。
25、进一步地，所述氧甲基转移酶agomt1或agomt2可通过构建载体表达纯化后获得。
26、在本专利技术的第七个方面，提供了一种o-甲基化产物的发酵生产方法，所述o-甲基化产物包括花椒毒素、佛手苷内酯、异茴芹内酯中的一种，所述方法包括如下步骤:发酵培养所述的重组菌或工程化宿主细胞系，通过添加底物，发酵后获得所述化合物。
27、本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
28、1、本专利技术提供的一种氧甲基转移酶及其在生物催化中的应用，本申请人从旱芹的根、叶和叶柄转录组数据筛选得到的氧甲基转移酶，4种不同的呋喃香豆素底物(花椒毒酚、香柑醇、5-羟基花椒毒素和8-佛手柑内酯)均可以被agomt1催化，并生成对应的o-甲基化产物。氧甲基转移酶agomt2可以催化香柑醇生成佛手柑内酯，且催化反应速率高；
29、2、本专利技术提供的氧甲基转移酶，利用工程大肠杆菌进行蛋白表达，加入底物能高效率催化生成对应的o-甲基化产物，整个反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧甲基转移酶，其特征在于，所述氧甲基转移酶包括如下中的一种：
2.根据权利要求1所述的一种氧甲基转移酶，其特征在于，所述氧甲基转移酶还包括如下中的一种：
3.权利要求1-2任一所述的氧甲基转移酶在生物催化中的应用，其特征在于，所述应用包括：所述氧甲基转移酶AgOMT1或AgOMT2生物催化香柑醇生成佛手苷内酯。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述应用还包括：所述氧甲基转移酶AgOMT1催化花椒毒酚生成花椒毒素、催化5-羟基花椒毒素生成佛手苷内酯、催化8-佛手柑内酯生成异茴芹内酯。
5.一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体能够表达权利要求1所述的氧甲基转移酶。
6.根据权利要求5所述的重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体中编码所述氧甲基转移酶的核酸分子包括如下中的一种：
7.一种包含权利要求5或6所述重组表达载体的重组菌或工程化宿主细胞系，其特征在于，所述的重组表达载体包括大肠杄菌表达载体、酵母表达载体、枯草杄菌表达载体、乳酸菌表达载体、链霉菌表达载体、丝状真菌表达载体、植物
8.一种权利要求5或6所述重组表达载体或权利要求7所述的重组菌或工程化细胞系在生物催化中的应用。
9.一种O-甲基化产物的生物合成方法，其特征在于，所述O-甲基化产物包括花椒毒素、佛手苷内酯、异茴芹内酯中的一种，所述方法包括如下中的一种：
10.一种O-甲基化产物的发酵生产方法，其特征在于，所述O-甲基化产物包括花椒毒素、佛手苷内酯、异茴芹内酯中的一种，所述方法包括如下步骤:发酵培养权利要求7所述的重组菌或工程化宿主细胞系，通过添加底物，发酵后获得所述化合物。
...【技术特征摘要】
1.一种氧甲基转移酶，其特征在于，所述氧甲基转移酶包括如下中的一种：
2.根据权利要求1所述的一种氧甲基转移酶，其特征在于，所述氧甲基转移酶还包括如下中的一种：
3.权利要求1-2任一所述的氧甲基转移酶在生物催化中的应用，其特征在于，所述应用包括：所述氧甲基转移酶agomt1或agomt2生物催化香柑醇生成佛手苷内酯。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述应用还包括：所述氧甲基转移酶agomt1催化花椒毒酚生成花椒毒素、催化5-羟基花椒毒素生成佛手苷内酯、催化8-佛手柑内酯生成异茴芹内酯。
5.一种重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体能够表达权利要求1所述的氧甲基转移酶。
6.根据权利要求5所述的重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体中编码所述氧甲基转移酶的核酸分子包括如下中的一种：
7.一种包含权利要求5或6所述重组表达载体的重组菌或工程化宿主细胞系，...
【专利技术属性】
技术研发人员：段炼，周佳丽，曹应龙，汪斌，
申请(专利权)人：湖北碳元本草生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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