CN116042547B - 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用 - Google Patents

一种黄酮3′-羟基化酶及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116042547B
CN116042547B CN202210641214.1A CN202210641214A CN116042547B CN 116042547 B CN116042547 B CN 116042547B CN 202210641214 A CN202210641214 A CN 202210641214A CN 116042547 B CN116042547 B CN 116042547B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flavone
hydroxylase
leu
ala
gly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210641214.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116042547A (zh
Inventor
李想
李岩
陈德稳
唐建军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Zhuotin Pharmaceutical Co ltd
Original Assignee
Guangdong Zhuotin Pharmaceutical Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Zhuotin Pharmaceutical Co ltd filed Critical Guangdong Zhuotin Pharmaceutical Co ltd
Priority to CN202210641214.1A priority Critical patent/CN116042547B/zh
Publication of CN116042547A publication Critical patent/CN116042547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116042547B publication Critical patent/CN116042547B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0071Oxidoreductases (1.) acting on paired donors with incorporation of molecular oxygen (1.14)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/70Vectors or expression systems specially adapted for E. coli
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y114/00Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14)
    • C12Y114/11Oxidoreductases acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen (1.14) with 2-oxoglutarate as one donor, and incorporation of one atom each of oxygen into both donors (1.14.11)
    • C12Y114/11009Flavanone 3-dioxygenase (1.14.11.9), i.e. naringenin-3-dioxygenase
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种黄酮3'‑羟基化酶及其应用。黄酮3'‑羟基化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.:1所示。本发明的黄酮3'‑羟基化酶,催化活性高、手性选择性强,可以在较为宽泛的反应条件进行酶促反应,高效、清洁地将二氢山柰酚催化为二氢槲皮素。

Description

一种黄酮3’-羟基化酶及其应用
技术领域
本发明属于生物领域,具体涉及一种黄酮3’-羟基化酶及其应用。
背景技术
二氢槲皮素,英文名为:Taxifolin,化学名为:3,3',4',5,7-五羟基二氢黄酮醇。它来源于松科植物落叶松、花旗松等植物,是一种重要的生物黄酮类化合物,是一种强抗氧化剂,也可用作食品的防腐剂,在医药上用于提高红细胞的活性,以延缓人体的衰老。二氢槲皮素也可以在市场上以商品名 Venoruton® 的半合成形式在市场上找到,据报道,二氢槲皮素可以作为髓过氧化物酶 (MPO) 衍生的 RNS的清除剂。细胞水平研究发现二氢槲皮素在结肠直肠细胞中以剂量依赖性方式和时间依赖性方式诱导细胞毒性,实验还验证了对人类结肠直肠癌HCT116 和 HT29细胞施用二氢槲皮素会导致细胞生长停滞、控制细胞周期的分子在细胞周期的G2 期发挥作用的变化以及浓度依赖性方法中的细胞凋亡。二氢槲皮素给药同时还降低了β-catenin基因、AKT 基因和Survivin 基因的表达以及体外和体内的蛋白质表达。最近的一项对照研究表明,二氢槲皮素能够下调 UVB 处理的皮肤细胞中的胶原酶 I (MMP-1),这使得二氢槲皮素对人体的循环系统疾病、缺血性心脏病、缺血性动脉硬化、肝活动障碍、眼科病、糖尿病等诸多疾病有较好的疗效。
近日,国家卫计委就发布了关于将二氢槲皮素批准为新食品原料的文件,使得二氢槲皮素研究热度大幅提高。目前二氢槲皮素的原料主要是从落叶松根等通过回流提取,树脂脱色、浓缩、盐酸水解等复杂步骤提取分离纯化获得。大量的有机溶剂使用对环境带来了巨大的压力,如何通过合成生物学的手段在可控的发酵/酶转化体系中得到二氢槲皮素是黄酮类化合物现在研究的热点。
黄酮3’-羟化酶(F3'H)是产生花青素I型色素的黄酮途径中的关键酶,它在很多植物物种(例如蔷薇、石竹、矮牵牛、牵牛花和菊花)中产生了红色和粉红色的花色产生重要的作用。同时黄酮3'位羟基化是黄酮类化合物的重要修饰位点之一,羟基化后的黄酮还会被进一步糖基化修饰。在不同植物或组织中,F3'H具有底物特异性。现有公开报道的黄酮3’-羟化酶在大肠杆菌等异源表达体系中表达后,投料量较小,一般不超过0.1mM,不能够工业化。
参考文献:
李成磊, 赵海霞, 温国琴, 等. 苦荞细胞色素 CYP81 家族同源基因 FtP450-R4的克隆, 分子鉴定及其功能分析[J]. 农业生物技术学报, 2015, 23(2): 181-192.
许志茹, 马静, 崔国新,等. 芜菁类黄酮3’-羟化酶基因的功能鉴定及启动子初步分析[J]. 植物研究,2015, 35(004):572-582.
Hammerbacher A, Kandasamy D, Ullah C, et al. Flavanone-3-hydroxylaseplays an important role in the biosynthesis of spruce phenolic defensesagainst bark beetles and their fungalassociates[J]. Frontiers in plantscience, 2019, 10: 208.
Zhi-Ru X U , Jing M A , Cui G X , et al. Functional Identificationand PromoterPreliminary Analysis of Flavonoid 3′-Hydroxylase Genes in Turnip[J]. Bulletin of Botanical Research, 2015.
Kim J H, Lee Y J, Kim B G, et al. Flavanone 3 beta-hydroxylases fromrice: Key enzymes for favonol and anthocyaninbiosynthesis[J]. Molecules andCells, 2008, 25(2): 312.
Gao S, Zhou J, Chen J. Identification of flavonoids 3-hydroxylasefrom [Silybum marianum (L.) Gaertn]and its application in enhanced productionof taxifolin[J]. Sheng wu gong cheng xuebao= Chinese journal ofbiotechnology, 2020, 36(12): 2838-2849.
Beritognolo I, Magel E, Abdel-Latif A, et al. Expression of genesencoding chalcone synthase, flavanone 3-hydroxylaseand dihydroflavonol 4-reductase correlates with flavanol accumulation during heartwood formation inJuglans nigra[J]. TreePhysiology, 2002, 22(5): 291-300.。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的至少一个不足,提供一种黄酮3’-羟基化酶及其应用。
本发明所采取的技术方案是:
本发明的第一个方面,提供:
一种黄酮3’-羟基化酶,其氨基酸序列如SEQ ID NO.:1所示。
本发明的第二个方面,提供:
编码本发明第一个方面所述黄酮3’-羟基化酶的基因。
在一些黄酮3’-羟基化酶的基因的实例中,其核苷酸序列如SEQ ID NO.:2所示。
本发明的第三个方面,提供:
一种重组蛋白表达载体,其含有本发明第二个方面所述的黄酮3’-羟基化酶的基因并表达该基因。
在一些重组蛋白表达载体的实例中,所述表达载体的宿主细胞选自原核生物、真核生物。
在一些重组蛋白表达载体的实例中,所述宿主细胞选自大肠杆菌、酿酒酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞等。
本发明的第四个方面,提供:
本发明第一个方面所述黄酮3’-羟基化酶在将二氢山柰酚酶促反应为二氢槲皮素中的应用。
本发明的第五个方面,提供:
一种二氢槲皮素的生产方法,包括如下步骤:在缓冲液中加入二氢山柰酚和本发明第一个方面所述的黄酮3’-羟基化酶,酶促反应得到二氢槲皮素。
在一些生产方法的实例中,所述缓冲液的pH为5.0~8.0,优选为7.0~8.0。
在一些生产方法的实例中,所述酶促反应的温度为20~60℃,优选为30~50℃。
在一些生产方法的实例中,二氢山柰酚的浓度为100 mg/L~10 g/L。
在一些生产方法的实例中,黄酮3’-羟基化酶的添加量为100~5000 U/L。
在一些生产方法的实例中,所述缓冲液选自磷酸盐缓冲液。
在一些生产方法的实例中,黄酮3’-羟基化酶为表达得到的粗提物。
本发明的第六个方面,提供:
一种催化剂,其包括本发明第一个方面所述的黄酮3’-羟基化酶。
本发明的有益效果是:
本发明的黄酮3’-羟基化酶,催化活性高、手性选择性强,可以在较为宽泛的反应条件进行酶促反应,高效、清洁地将二氢山柰酚催化为二氢槲皮素。
附图说明
图1是本发明的黄酮3’-羟基化酶重组表达载体图。
图2是本发明的黄酮3’-羟基化酶PCR产物的琼脂糖凝胶电泳图。
图3是本发明的黄酮3’-羟基化酶粗酶液的聚丙烯酰胺凝胶电泳图及底物转化液相色谱图(产物:6.8 min)。
具体实施方式
本发明的第一个方面,提供:
一种黄酮3’-羟基化酶,其氨基酸序列如SEQ ID NO.:1所示。
本发明的第二个方面,提供:
编码本发明第一个方面所述黄酮3’-羟基化酶的基因。
编码黄酮3’-羟基化酶的基因可以根据宿主的不同而进行表达优化,以尽可能提高重组蛋白的表达量。
在一些黄酮3’-羟基化酶的基因的实例中,其核苷酸序列如SEQ ID NO.:2所示。
本发明的第三个方面,提供:
一种重组蛋白表达载体,其含有本发明第二个方面所述的黄酮3’-羟基化酶的基因并表达该基因。
在一些重组蛋白表达载体的实例中,所述表达载体的宿主细胞选自原核生物、真核生物。
在一些重组蛋白表达载体的实例中,所述宿主细胞选自大肠杆菌、酿酒酵母、昆虫细胞、哺乳动物细胞等。
本发明的第四个方面,提供:
本发明第一个方面所述黄酮3’-羟基化酶在将二氢山柰酚酶促反应为二氢槲皮素中的应用。
本发明中催化黄酮3’-羟基化反应形成二氢槲皮素类产物的催化剂,可以是上述产生的重组黄酮3’-羟基化酶的转化体的培养物,也可以是通过将该培养物离心分离后得到的转化体细胞或者用其加工的制品。这里“加工的制品”是指由转化体细胞得到的提取物、或通过对提取物中的黄酮3’-羟基化酶进行分离和/或纯化得到的分离产品,或者通过固定化获得的固定化酶制剂。
本发明的第五个方面,提供:
一种二氢槲皮素的生产方法,包括如下步骤:在缓冲液中加入二氢山柰酚和本发明第一个方面所述的黄酮3’-羟基化酶,酶促反应得到二氢槲皮素。
酶促反应的反应式如下:
缓冲液的pH只要满足酶促反应即可,在一些生产方法的实例中,所述缓冲液的pH为5.0~8.0,优选为7.0~8.0。
反应温度只要满足酶促反应即可,在一些生产方法的实例中,所述酶促反应的温度为20~60℃,优选为30~50℃。
在不影响酶促反应速度的情况下,二氢山柰酚越高越好。在一些生产方法的实例中,二氢山柰酚的浓度为100 mg/L~10 g/L。这一浓度下,具有较好的反应速率,综合成本相对更优。
酶的加入量可以根据底物的浓度进行相应的调整,在一些生产方法的实例中,黄酮3’-羟基化酶的添加量为100~5000 U/L。这样条件下具有良好的
缓冲液的作用在于维持反应过程中的pH稳定,只要缓冲液对酶反应没有抑制作用即可。在一些生产方法的实例中,所述缓冲液选自磷酸盐缓冲液。磷酸盐缓冲液易于配置,成本低廉,无毒无害,是更佳的选择。
在一些生产方法的实例中,黄酮3’-羟基化酶为表达得到的粗提物。这种粗提物已经具有良好的催化活性,
本发明的第六个方面,提供:
一种催化剂,其包括本发明第一个方面所述的黄酮3’-羟基化酶。
下面结合实施,进一步说明本发明的技术方案。
发明人在现有黄酮3’-羟基化酶基础上,改造得到了一种新的黄酮3’-羟基化酶,其氨基酸序列如SEQ ID NO.:1所示,对应的核苷酸序列如SEQ ID NO.:2所示。
MLVLIFFTVVLAFFLYRLFGPGGSRHALPLPPGPKPWPVVGNLPHLGPVPHHSLAALARQYGPLMHLRLGFVDVVVAASASVASQFLKTHDANFSSRPPNSGAKHLAYNYQDLVFAPYGPRWRMLRKISSVHLFSGKALDDLKHVRQEEVGVLAHGLASAGSKPVNLGQLLNVCTVNALGRVMVGRRLFGDGSGGEDQKADEFKSMVVEMMVLAGVFNIGDFIPALEWLDLQGVAGKMKKLHKRFDAFLTAIVEDHKRSRGGKHVDMLTTLLSLKDDADGEGAKLTDTEIKALLLNMFTAGTDTSSSTVEWAIAELLRHPKILAQLQQELDQVAGRDRLITESDLPNLTYLQAVIKETFRLHPSTPLSLPRMASESCEINGFHIPKGATLLVNVWAISRDPAQWSEPLEFRPERFLPGGEKPNVDVKGNDFEVIPFGAGRRICAGMTLGLRMVSLMTATLVHGFDWTLADGLTPEKLNMDEAYGLTLQRAAPLMVHPRNRLAPHAYNASSP (SEQ ID NO.:1)。
ATGCTTGTTCTCATATTCTTCACCGTTGTCTTGGCCTTCTTCTTATACCGGCTCTTCGGCCCCGGCGGGAGCCGCCACGCTCTGCCTCTTCCGCCAGGGCCGAAACCCTGGCCTGTCGTGGGAAACTTGCCCCACTTAGGTCCCGTTCCCCATCACTCTCTGGCAGCGTTGGCCCGTCAGTATGGACCCCTTATGCACCTCCGCTTGGGGTTCGTTGACGTGGTTGTTGCAGCCTCTGCTTCGGTGGCGTCACAGTTCTTGAAGACCCATGACGCCAATTTCTCCAGCAGACCACCCAACTCCGGCGCCAAGCATCTCGCTTACAACTACCAGGATTTGGTGTTCGCGCCGTACGGTCCACGATGGCGGATGTTACGGAAGATCAGCTCCGTCCATTTGTTCTCCGGCAAGGCTCTCGATGATCTTAAACATGTTCGCCAGGAGGAAGTAGGTGTGCTGGCACATGGATTAGCAAGTGCAGGGTCAAAGCCAGTGAACTTAGGGCAGCTACTGAACGTGTGCACAGTCAACGCCCTAGGGCGGGTGATGGTAGGGCGGAGGCTCTTCGGAGACGGTAGCGGGGGCGAAGACCAGAAGGCCGACGAGTTCAAATCCATGGTGGTGGAGATGATGGTGTTGGCTGGCGTTTTCAACATCGGCGACTTCATCCCGGCCCTCGAGTGGCTGGACTTGCAGGGGGTGGCGGGAAAGATGAAGAAGCTGCACAAGAGGTTCGATGCCTTCTTGACCGCCATTGTTGAAGACCACAAGAGGAGCCGCGGAGGGAAGCACGTGGACATGCTGACGACGTTGCTGTCGCTCAAGGATGATGCTGACGGTGAGGGCGCCAAGCTCACGGACACTGAGATTAAAGCTTTGCTTTTGAACATGTTCACAGCTGGCACTGACACGTCATCAAGCACGGTGGAATGGGCCATAGCAGAACTCCTTCGCCACCCCAAGATTCTAGCCCAACTCCAACAAGAGCTGGACCAAGTAGCGGGGCGGGATCGGCTCATAACCGAGTCGGACCTGCCTAACTTGACCTACCTCCAAGCAGTAATCAAGGAAACCTTTCGGCTACACCCGTCAACCCCGCTCTCCCTGCCTCGAATGGCGTCCGAGAGTTGCGAAATCAACGGGTTCCACATCCCCAAGGGTGCCACTCTTCTGGTCAACGTATGGGCCATATCTCGCGACCCGGCCCAATGGTCCGAACCGCTTGAGTTTAGACCCGAGCGGTTCTTGCCGGGTGGAGAGAAGCCCAATGTGGACGTCAAGGGTAATGATTTCGAGGTTATACCGTTTGGGGCCGGGCGGAGAATATGCGCCGGGATGACCCTTGGGCTGCGTATGGTGTCTCTAATGACCGCGACCCTGGTCCATGGTTTTGATTGGACCTTGGCTGATGGGCTCACACCTGAGAAATTGAACATGGACGAGGCTTATGGGCTCACACTACAAAGAGCCGCACCATTAATGGTGCACCCACGTAACAGGCTAGCCCCTCATGCATATAATGCGTCATCACCTTGA(SEQ ID NO.:2)。
实施例1:重组表达载体的构建
重组表达载体可以按现有方法构建得到,或具体的,参照如下方法构建得到。
通过将DNA合成所得的核酸产物与表达载体pET28a分别用限制性内切酶SacⅠ和XhoⅠ双酶切,形成互补的粘性末端,经T4-DNA连接酶连接,形成含有本发明的黄酮3’-羟基化酶基因的重组表达质粒pET28a-His-AAF3'H重组表达质粒(结果见图1)。
实施例2:重组表达转化体的构建
将前述重组表达质粒pET28a-His-AAF3'H转化至E. coliBL21(DE3)中,即可获得本发明优选的基因工程菌株,即E. coliBL21(DE3)/pET28a-His-AAF3'H(结果见图2)。转化方法可选择本领域常规方法,如电转法,热击法等,较佳地选择热击法进行转化。
实施例3:重组黄酮3’-羟基化酶的制备方法
一种重组黄酮3’-羟基化酶的制备方法,包括培养本发明所述的重组表达转化体,以及从培养物中获得重组黄酮3’-羟基化酶。其中,所述的重组表达转化体同前述介绍,可通过将本发明的重组表达载体转化至宿主细胞得到。培养重组表达转化体中所用的培养基可以是本领域常规的任何可使转化体生长并产生本发明的黄酮3’-羟基化酶的培养基,对于大肠杆菌菌株,优选LB培养基(蛋白胨10g/L,酵母膏5g/L,氯化钠10g/L,pH=7.0)。培养方法和培养条件没有特殊的限制,可以根据宿主类型和培养方法等因素的不同按本领域普通知识进行适当的选择,只要能使转化体生长并产生本发明的黄酮3’-羟基化酶即可。其他培养转化体具体操作均可按本领域常规操作进行。
对于大肠杆菌菌株,摇瓶培养发酵生产酶较佳地选用下述方法:将本发明涉及的重组大肠杆菌(E. coli BL21(DE3)/pET28a-His-AAF3'H)接种至含氨苄霉素的LB培养基中培养,当培养液的光密度OD600达到0.5~0.7时,加入终浓度为0.01~1.0mmol/L的异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行诱导,诱导温度20~40℃,160~240rpm培养10~18h,即可高效表达本发明所述重组黄酮3’-羟基化酶。培养完成后,收集菌体,匀浆或者超声后得到粗酶液,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测(结果见图3A)。
实施例4:黄酮3’-羟基化酶的酶催化反应
在10mL磷酸盐缓冲液(100mmol/L,pH7.5)中加入不同终浓度(5~20g/L)的二氢山柰酚,在非密封容器中搅拌20-30分钟,加入根据制备的黄酮3’-羟基化酶的粗酶液(实施例3)至蛋白质终浓度为1g/L,30~50℃反应,反应一定时间添加与反应液等量且含有0.1%三氟乙酸(TFA)的90%乙腈水溶液,终止反应。反应条件及反应结果如表1所示。
表1
编号 二氢山柰酚终浓度/ g/L 反应温度/℃ 搅拌反应时间/min 转化率/% 产物手性
1 5 37 120 96.5 S
2 10 37 120 95.1 S
3 15 37 180 92.2 S
4 20 37 180 90.4 S
5 15 30 150 85.6 S
6 15 50 150 81.3 S
为了分析反应产物,使用了ODS C-18柱(4.6×250mm,Waters公司)的反相高效液相色谱(HPLC)进行(结果如图3B,样品编号3)。关于样品的洗脱,用含有0.5%TFA的20-100%直线浓度梯度的乙腈水溶液以0.6ml/min洗脱15分钟,在280nm的波长下检测。将已知底物及产物样品的HPLC洗脱时间和吸收光谱与产物的洗脱时间和吸收光谱进行比较,产物的质谱分子离子峰[M+H]+=305.07与文献报道一致,确定其产物为二氢槲皮素。
以上是对本发明所作的进一步详细说明,不可视为对本发明的具体实施的局限。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的简单推演或替换,都在本发明的保护范围之内。
SEQUENCE LISTING
<110> 广东省卓肽医药有限公司
<120> 一种黄酮3'-羟基化酶及其应用
<130> F3'H
<160> 2
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 511
<212> PRT
<213> 人工序列( Artificial sequence )
<400> 1
Met Leu Val Leu Ile Phe Phe Thr Val Val Leu Ala Phe Phe Leu Tyr
1 5 10 15
Arg Leu Phe Gly Pro Gly Gly Ser Arg His Ala Leu Pro Leu Pro Pro
20 25 30
Gly Pro Lys Pro Trp Pro Val Val Gly Asn Leu Pro His Leu Gly Pro
35 40 45
Val Pro His His Ser Leu Ala Ala Leu Ala Arg Gln Tyr Gly Pro Leu
50 55 60
Met His Leu Arg Leu Gly Phe Val Asp Val Val Val Ala Ala Ser Ala
65 70 75 80
Ser Val Ala Ser Gln Phe Leu Lys Thr His Asp Ala Asn Phe Ser Ser
85 90 95
Arg Pro Pro Asn Ser Gly Ala Lys His Leu Ala Tyr Asn Tyr Gln Asp
100 105 110
Leu Val Phe Ala Pro Tyr Gly Pro Arg Trp Arg Met Leu Arg Lys Ile
115 120 125
Ser Ser Val His Leu Phe Ser Gly Lys Ala Leu Asp Asp Leu Lys His
130 135 140
Val Arg Gln Glu Glu Val Gly Val Leu Ala His Gly Leu Ala Ser Ala
145 150 155 160
Gly Ser Lys Pro Val Asn Leu Gly Gln Leu Leu Asn Val Cys Thr Val
165 170 175
Asn Ala Leu Gly Arg Val Met Val Gly Arg Arg Leu Phe Gly Asp Gly
180 185 190
Ser Gly Gly Glu Asp Gln Lys Ala Asp Glu Phe Lys Ser Met Val Val
195 200 205
Glu Met Met Val Leu Ala Gly Val Phe Asn Ile Gly Asp Phe Ile Pro
210 215 220
Ala Leu Glu Trp Leu Asp Leu Gln Gly Val Ala Gly Lys Met Lys Lys
225 230 235 240
Leu His Lys Arg Phe Asp Ala Phe Leu Thr Ala Ile Val Glu Asp His
245 250 255
Lys Arg Ser Arg Gly Gly Lys His Val Asp Met Leu Thr Thr Leu Leu
260 265 270
Ser Leu Lys Asp Asp Ala Asp Gly Glu Gly Ala Lys Leu Thr Asp Thr
275 280 285
Glu Ile Lys Ala Leu Leu Leu Asn Met Phe Thr Ala Gly Thr Asp Thr
290 295 300
Ser Ser Ser Thr Val Glu Trp Ala Ile Ala Glu Leu Leu Arg His Pro
305 310 315 320
Lys Ile Leu Ala Gln Leu Gln Gln Glu Leu Asp Gln Val Ala Gly Arg
325 330 335
Asp Arg Leu Ile Thr Glu Ser Asp Leu Pro Asn Leu Thr Tyr Leu Gln
340 345 350
Ala Val Ile Lys Glu Thr Phe Arg Leu His Pro Ser Thr Pro Leu Ser
355 360 365
Leu Pro Arg Met Ala Ser Glu Ser Cys Glu Ile Asn Gly Phe His Ile
370 375 380
Pro Lys Gly Ala Thr Leu Leu Val Asn Val Trp Ala Ile Ser Arg Asp
385 390 395 400
Pro Ala Gln Trp Ser Glu Pro Leu Glu Phe Arg Pro Glu Arg Phe Leu
405 410 415
Pro Gly Gly Glu Lys Pro Asn Val Asp Val Lys Gly Asn Asp Phe Glu
420 425 430
Val Ile Pro Phe Gly Ala Gly Arg Arg Ile Cys Ala Gly Met Thr Leu
435 440 445
Gly Leu Arg Met Val Ser Leu Met Thr Ala Thr Leu Val His Gly Phe
450 455 460
Asp Trp Thr Leu Ala Asp Gly Leu Thr Pro Glu Lys Leu Asn Met Asp
465 470 475 480
Glu Ala Tyr Gly Leu Thr Leu Gln Arg Ala Ala Pro Leu Met Val His
485 490 495
Pro Arg Asn Arg Leu Ala Pro His Ala Tyr Asn Ala Ser Ser Pro
500 505 510
<210> 2
<211> 1536
<212> DNA
<213> 人工序列( Artificial sequence )
<400> 2
atgcttgttc tcatattctt caccgttgtc ttggccttct tcttataccg gctcttcggc 60
cccggcggga gccgccacgc tctgcctctt ccgccagggc cgaaaccctg gcctgtcgtg 120
ggaaacttgc cccacttagg tcccgttccc catcactctc tggcagcgtt ggcccgtcag 180
tatggacccc ttatgcacct ccgcttgggg ttcgttgacg tggttgttgc agcctctgct 240
tcggtggcgt cacagttctt gaagacccat gacgccaatt tctccagcag accacccaac 300
tccggcgcca agcatctcgc ttacaactac caggatttgg tgttcgcgcc gtacggtcca 360
cgatggcgga tgttacggaa gatcagctcc gtccatttgt tctccggcaa ggctctcgat 420
gatcttaaac atgttcgcca ggaggaagta ggtgtgctgg cacatggatt agcaagtgca 480
gggtcaaagc cagtgaactt agggcagcta ctgaacgtgt gcacagtcaa cgccctaggg 540
cgggtgatgg tagggcggag gctcttcgga gacggtagcg ggggcgaaga ccagaaggcc 600
gacgagttca aatccatggt ggtggagatg atggtgttgg ctggcgtttt caacatcggc 660
gacttcatcc cggccctcga gtggctggac ttgcaggggg tggcgggaaa gatgaagaag 720
ctgcacaaga ggttcgatgc cttcttgacc gccattgttg aagaccacaa gaggagccgc 780
ggagggaagc acgtggacat gctgacgacg ttgctgtcgc tcaaggatga tgctgacggt 840
gagggcgcca agctcacgga cactgagatt aaagctttgc ttttgaacat gttcacagct 900
ggcactgaca cgtcatcaag cacggtggaa tgggccatag cagaactcct tcgccacccc 960
aagattctag cccaactcca acaagagctg gaccaagtag cggggcggga tcggctcata 1020
accgagtcgg acctgcctaa cttgacctac ctccaagcag taatcaagga aacctttcgg 1080
ctacacccgt caaccccgct ctccctgcct cgaatggcgt ccgagagttg cgaaatcaac 1140
gggttccaca tccccaaggg tgccactctt ctggtcaacg tatgggccat atctcgcgac 1200
ccggcccaat ggtccgaacc gcttgagttt agacccgagc ggttcttgcc gggtggagag 1260
aagcccaatg tggacgtcaa gggtaatgat ttcgaggtta taccgtttgg ggccgggcgg 1320
agaatatgcg ccgggatgac ccttgggctg cgtatggtgt ctctaatgac cgcgaccctg 1380
gtccatggtt ttgattggac cttggctgat gggctcacac ctgagaaatt gaacatggac 1440
gaggcttatg ggctcacact acaaagagcc gcaccattaa tggtgcaccc acgtaacagg 1500
ctagcccctc atgcatataa tgcgtcatca ccttga 1536

Claims (10)

1.一种黄酮3’-羟基化酶,其氨基酸序列为:MLVLIFFTVVLAFFLYRLFGPGGSRHALPLPPGPKPWPVVGNLPHLGPVPHHSLAALARQYGPLMHLRLGFVDVVVAASASVASQFLKTHDANFSSRPPNSGAKHLAYNYQDLVFAPYGPRWRMLRKISSVHLFSGKALDDLKHVRQEEVGVLAHGLASAGSKPVNLGQLLNVCTVNALGRVMVGRRLFGDGSGGEDQKADEFKSMVVEMMVLAGVFNIGDFIPALEWLDLQGVAGKMKKLHKRFDAFLTAIVEDHKRSRGGKHVDMLTTLLSLKDDADGEGAKLTDTEIKALLLNMFTAGTDTSSSTVEWAIAELLRHPKILAQLQQELDQVAGRDRLITESDLPNLTYLQAVIKETFRLHPSTPLSLPRMASESCEINGFHIPKGATLLVNVWAISRDPAQWSEPLEFRPERFLPGGEKPNVDVKGNDFEVIPFGAGRRICAGMTLGLRMVSLMTATLVHGFDWTLADGLTPEKLNMDEAYGLTLQRAAPLMVHPRNRLAPHAYNASSP。
2.编码权利要求1所述黄酮3’-羟基化酶的基因。
3.根据权利要求2所述的基因,其特征在于,其核苷酸序列为:ATGCTTGTTCTCATATTCTTCACCGTTGTCTTGGCCTTCTTCTTATACCGGCTCTTCGGCCCCGGCGGGAGCCGCCACGCTCTGCCTCTTCCGCCAGGGCCGAAACCCTGGCCTGTCGTGGGAAACTTGCCCCACTTAGGTCCCGTTCCCCATCACTCTCTGGCAGCGTTGGCCCGTCAGTATGGACCCCTTATGCACCTCCGCTTGGGGTTCGTTGACGTGGTTGTTGCAGCCTCTGCTTCGGTGGCGTCACAGTTCTTGAAGACCCATGACGCCAATTTCTCCAGCAGACCACCCAACTCCGGCGCCAAGCATCTCGCTTACAACTACCAGGATTTGGTGTTCGCGCCGTACGGTCCACGATGGCGGATGTTACGGAAGATCAGCTCCGTCCATTTGTTCTCCGGCAAGGCTCTCGATGATCTTAAACATGTTCGCCAGGAGGAAGTAGGTGTGCTGGCACATGGATTAGCAAGTGCAGGGTCAAAGCCAGTGAACTTAGGGCAGCTACTGAACGTGTGCACAGTCAACGCCCTAGGGCGGGTGATGGTAGGGCGGAGGCTCTTCGGAGACGGTAGCGGGGGCGAAGACCAGAAGGCCGACGAGTTCAAATCCATGGTGGTGGAGATGATGGTGTTGGCTGGCGTTTTCAACATCGGCGACTTCATCCCGGCCCTCGAGTGGCTGGACTTGCAGGGGGTGGCGGGAAAGATGAAGAAGCTGCACAAGAGGTTCGATGCCTTCTTGACCGCCATTGTTGAAGACCACAAGAGGAGCCGCGGAGGGAAGCACGTGGACATGCTGACGACGTTGCTGTCGCTCAAGGATGATGCTGACGGTGAGGGCGCCAAGCTCACGGACACTGAGATTAAAGCTTTGCTTTTGAACATGTTCACAGCTGGCACTGACACGTCATCAAGCACGGTGGAATGGGCCATAGCAGAACTCCTTCGCCACCCCAAGATTCTAGCCCAACTCCAACAAGAGCTGGACCAAGTAGCGGGGCGGGATCGGCTCATAACCGAGTCGGACCTGCCTAACTTGACCTACCTCCAAGCAGTAATCAAGGAAACCTTTCGGCTACACCCGTCAACCCCGCTCTCCCTGCCTCGAATGGCGTCCGAGAGTTGCGAAATCAACGGGTTCCACATCCCCAAGGGTGCCACTCTTCTGGTCAACGTATGGGCCATATCTCGCGACCCGGCCCAATGGTCCGAACCGCTTGAGTTTAGACCCGAGCGGTTCTTGCCGGGTGGAGAGAAGCCCAATGTGGACGTCAAGGGTAATGATTTCGAGGTTATACCGTTTGGGGCCGGGCGGAGAATATGCGCCGGGATGACCCTTGGGCTGCGTATGGTGTCTCTAATGACCGCGACCCTGGTCCATGGTTTTGATTGGACCTTGGCTGATGGGCTCACACCTGAGAAATTGAACATGGACGAGGCTTATGGGCTCACACTACAAAGAGCCGCACCATTAATGGTGCACCCACGTAACAGGCTAGCCCCTCATGCATATAATGCGTCATCACCTTGA。
4.一种重组蛋白表达载体,其特征在于,其含有权利要求2所述的基因并可表达权利要求1所述的黄酮3’-羟基化酶。
5.根据权利要求4所述的重组蛋白表达载体,其特征在于,所述表达载体的宿主细胞为原核生物。
6.权利要求1所述黄酮3’-羟基化酶在将二氢山柰酚酶促反应为二氢槲皮素中的应用。
7.一种二氢槲皮素的生产方法,包括如下步骤:在缓冲液中加入二氢山柰酚和权利要求1所述的黄酮3’-羟基化酶,酶促反应得到二氢槲皮素。
8.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,所述缓冲液的pH为5.0~8.0;和/或
所述酶促反应的温度为20~60℃;和/或
二氢山柰酚的浓度为100 mg/L~10 g/L;和/或
黄酮3’-羟基化酶的添加量为100~5000 U/L。
9.根据权利要求8所述的生产方法,其特征在于,所述缓冲液选自磷酸盐缓冲液。
10.一种催化剂,其包括权利要求1所述的黄酮3’-羟基化酶。
CN202210641214.1A 2022-06-08 2022-06-08 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用 Active CN116042547B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210641214.1A CN116042547B (zh) 2022-06-08 2022-06-08 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210641214.1A CN116042547B (zh) 2022-06-08 2022-06-08 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116042547A CN116042547A (zh) 2023-05-02
CN116042547B true CN116042547B (zh) 2023-08-04

Family

ID=86122622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210641214.1A Active CN116042547B (zh) 2022-06-08 2022-06-08 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116042547B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117045572B (zh) * 2023-10-11 2024-01-30 北京青颜博识健康管理有限公司 一种抑制皮肤多种类型基质金属蛋白酶功能的组合物及其用途

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104169411A (zh) * 2012-03-16 2014-11-26 蒙诺苏尔有限公司 掺入酶的水溶性组合物及其制备方法
CN106754989A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 广东药科大学 布渣叶黄烷酮‑2‑羟基化酶及其编码基因与应用
CN110760490A (zh) * 2019-11-21 2020-02-07 山东大学 钝鳞紫背苔黄酮糖基转移酶及其编码基因与应用
CN113322288A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 中国科学院分子植物科学卓越创新中心 新型黄酮羟基化酶、合成黄酮碳苷类化合物的微生物及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012023583A1 (ja) * 2010-08-19 2012-02-23 サントリーホールディングス株式会社 フラボノール8-水酸化活性を有するフラビン酵素及びその用途

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104169411A (zh) * 2012-03-16 2014-11-26 蒙诺苏尔有限公司 掺入酶的水溶性组合物及其制备方法
CN106754989A (zh) * 2016-12-21 2017-05-31 广东药科大学 布渣叶黄烷酮‑2‑羟基化酶及其编码基因与应用
CN110760490A (zh) * 2019-11-21 2020-02-07 山东大学 钝鳞紫背苔黄酮糖基转移酶及其编码基因与应用
CN113322288A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 中国科学院分子植物科学卓越创新中心 新型黄酮羟基化酶、合成黄酮碳苷类化合物的微生物及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Functional expression of plant-derived O-methyltransferase, flavanone 3-hydroxylase, and flavonol synthase in Corynebacterium glutamicum for production of pterostilbene, kaempferol, and quercetin;Kallscheuer N等;《J Biotechnol》;第190-196页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116042547A (zh) 2023-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021170097A1 (zh) 新型黄酮羟基化酶、合成黄酮碳苷类化合物的微生物及其应用
CN111263809B (zh) 从工程微生物中生物合成圣草酚
CN113136373B (zh) 碳苷糖基转移酶及其应用
KR102028625B1 (ko) 신규 당 전이 효소 유전자 및 그의 사용
WO2021164673A1 (zh) 双功能碳苷糖基转移酶及其应用
CN116042547B (zh) 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用
CN110885846B (zh) 合成黄芩素和野黄芩素的微生物、其制备方法及其应用
JP7454289B2 (ja) エリオジクチオールの生合成
JP5680860B2 (ja) フラボノイド3位ガラクトース・グルコース転移酵素、及びそれをコードするポリヌクレオチド
CN110438101B (zh) 一种异黄酮O-甲基转移酶GmIOMT3及编码基因及应用
CN108823178B (zh) 大黄素糖基转移酶蛋白FtUGT73BE5及其编码基因与应用
CN113512542B (zh) 一种鼠李糖苷酶突变体及其制备方法和应用
CN113736762B (zh) 一种α-L-鼠李糖苷酶突变体及其在制备普鲁宁中的应用
CN113774038B (zh) 菘蓝咖啡酸-o-甲基转移酶蛋白及其编码基因和应用
CN113025594B (zh) 多肽、核酸及其在合成香叶醇上的应用
CN112626047B (zh) 一组亚精胺衍生物糖基转移酶及其编码基因和应用
CN111647571B (zh) IiPLR1氨基酸定点突变蛋白及其编码的基因和应用
Kurosaki et al. Cloning and characterization of δ-guaiene synthase genes encoding a sesquiterpene cyclase from Aquilaria microcarpa cell cultures
CA3197361A1 (en) Production of glycosylated cannabinoids
CN112553175B (zh) 糖基转移酶ugt76g1突变体的制备及其应用
CN115433747A (zh) 葛根素6′′-o-乙酸酯的酶促合成方法
TWI580784B (zh) 甲氧異黃酮的生物轉換製備方法與用途
CN117737029B (zh) 一种糖基转移酶突变体及其在络塞合成中的应用
CN110218711B (zh) 一种酶蛋白及其编码基因与应用
CN117431285A (zh) 玉米糖基转移酶ZmUGT84A1和ZmUGT84A2在合成黄酮糖苷衍生物中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant