KR20150045247A - Method for Preparing Resveratrol Glucoside - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레스베라트롤로부터 레스베라트롤 글리코시드의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시키는 것을 특징으로 하는 레스베라트롤 글리코시드 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing resveratrol glycoside from resveratrol, and more particularly to a method for preparing resveratrol glycoside, which comprises reacting resveratrol with a sugar donor in the presence of UDP-glycosyltransferase.
레스베라트롤은 다른 식물, 특히 포도, 땅콩, 블루베리 및 홉에 의해 자연적으로 생산되는 피토알렉신이다. 이는 보트리티스 시네레아(Botrytis cinerea) 유래 미생물 감염, 손상, 자외선 방사 및 다른 스트레스 요인에 대한 방어물로써 생산된다(Roldan, A. et al., J. Agric . Food Chem, 51:1464-8, 2003; Roggero, J.P. et al., Sci . Aliments , 15:411-22, 1995). 이는 글루코시드, 이합체(팔리돌, pallidol, 도 1의 3), 삼합체(그랜디페닐, grandiphenol C, 도 1의 4; α-비니페린, 도 1의 5) 및 중합체를 포함하는 트랜스(도 1의 1) 및 시스(도 1의 2) 배치를 일으킨다(Shan, H. et al., Biochem . Biophys . Res . Commun ., 379:283-7, 2009). 그러나, 트랜스-레스베라트롤이 대부분의 생물학적 활성에 기여한다. 게다가, 잠재적인 생물학적 활성을 가진 다른 후(post)-변형된 레스베라트롤 유도체들은 프테로스틸벤(도 1의 12), 트랜스-폴리다틴(트랜스-피세이드, 도 1의 13), 피세아타놀(아스트린기닌, 도 1의 6) 및 아스트린긴(도 1의 14)과 같은 다른 식물 소재와 식별된다. 수산화된 레스베라트롤 유도체 4,4'-디하이드록시-트랜스-스틸벤(도 1의 7) 및 3,3', 3', 5-테트라하이드록시-트랜스-스틸벤(도 1의 8), 3,4,4',5-테트라하이드록시-트랜스-스틸벤(도 1의 9), 3,3',4,4',5,5'-헥사하이드록시-트랜스-스틸벤(도 1의 11) 및 3,3',4',5,5',-펜타하이드록시-트랜스-스틸벤(도 1의 10)과 같은 다른 폴리수산화된 유사체들은 성공적으로 합성되며, 이들의 구조-활성 관계 연구가 완료되어 있다(Coppa, T. et al., J. Med . Food, 14:1173-80, 2011). Resveratrol is a phytoalexin that is naturally produced by other plants, especially grapes, peanuts, blueberries and hops. It is known that Botrytis cinerea ) derived microbial infection, damage, ultraviolet radiation and other stressors (Roldan, A. et al., J. Agric . Food Chem . 51: 1464-8, 2003; Roggero, JP et al., Sci . Aliments , 15: 411-22, 1995). This is the same as that of the transformer (Fig. 1) including the glucoside, dimer (pallidol, 3 in Fig. 1), trimer (grandiphenyl, grandiphenol C, 4 in Fig. 1; 1) and cis (2 in FIG. 1) arrangement (Shan, H. et al., Biochem . Biophys . Res . Commun . , 379: 283-7, 2009). However, trans-resveratrol contributes most of the biological activity. In addition, other post-modified resveratrol derivatives with potential biological activity have been found to be effective in the treatment of various diseases such as phthalostilbene (12 in FIG. 1), trans-polyhedin (trans-phytase, 13 in FIG. 1) Gt; 1, < / RTI > 6) and astrin (14 in Figure 1). The
"프렌치 패러독스"의 인기 이래로, 레스베라트롤에 대한 광범위한 연구가 수행되어 왔으며, 타입 Ⅱ 당뇨병, 비만, 동맥경화, 알츠하이머병, 심장혈관계 질환(고혈압 및 허혈성 질환) 및 암을 포함하는 다양한 질병에 대한 잠재적인 생물학적 활성이 밝혀졌다(Szkudelski, T. et al., J. Pharmacol, 552:176-81, 2006; Jang, M. et al., J. M. Science, 275:218-20, 1997). 다른 항산화물질과 유사하게, 레스베라트롤은 인체 내 활성산소종 및 활성질소종과 같은 자가-발생된 자유 라디칼종들을 중성화시키고, 라디칼이 기관을 손상시키는 것을 막는다. 따라서, 대부분의 레스베라트롤의 생물학적 활성은 그것의 본질적인 라디칼 포집 활성에 기여된 것이다. 게다가, 레스베라트롤은 수용체(다른 세포막 경계 또는 세포내), 신호 분자(시런틴 및 5'-아데노신 모노포스페이트-활성화 키나아제 신호 경로), 전사 및 DNA-수선 요인 및 산화 효소를 포함하는 다양한 세포 내 타겟을 가진다. 미국국립보건원 웹사이트의 데이터베이스를 근거로, 선도(lead) 화합물로써 레스베라트롤을 포함하는 일련의 임상적 연구가 진행 중이다. 그러나, 레스베라트롤의 안전, 약동학, 약력학 및 임상적 효험에 관한 더 많은 정보 및 연구가 특정한 질병에 대한 약으로써 레스베라트롤을 사용하기 위하여 필수적으로 요구되고 있는 실정이다(Patel, K.R. et al., Acad. Sci ., 1215:161-9, 2011).Since the popularity of the "French paradox", extensive research into resveratrol has been performed and the potential for various diseases including type II diabetes, obesity, arteriosclerosis, Alzheimer's disease, cardiovascular diseases (hypertension and ischemic diseases) Biological activity was revealed (Szkudelski, T. et al., J. Pharmacol ., 552: 176-81, 2006; Jang, M. et al., JM Science , 275: 218-20, 1997). Similar to other antioxidants, resveratrol neutralizes self-generated free radical species such as active oxygen species and active nitrogen species in the body, and prevents radicals from damaging organs. Thus, the biological activity of most resveratrol contributes to its intrinsic radical scavenging activity. In addition, resveratrol can be used to detect various intracellular targets including receptors (other cell membrane boundaries or intracellular), signal molecules (silentin and 5'-adenosine monophosphate-activated kinase signal pathways), transcriptional and DNA- I have. Based on a database on the US National Institutes of Health website, a series of clinical studies are under way involving resveratrol as a lead compound. However, more information and research on the safety, pharmacokinetics, pharmacodynamics, and clinical efficacy of resveratrol are essential to the use of resveratrol as a drug for certain diseases (Patel, KR et al., Acad . Sci ., 1215: 161-9, 2011).
최근 SIRT1을 활성화시키는 인간 수명 연장을 위한 약으로써 개발된 젊음의 원천으로써 레스베라트롤의 중요성이 증명되었다(Quideau, S. et al., Chem . Int . Ed. Engl ., 51:6824-6, 2012; Hubbard, B.P. et al., Science, 339:1216-9, 2013). SIRT1 단백질은 효모, 유충, 파리, 어류 및 쥐의 수명을 연장시킨다(Knutson, M.D. et al., Nutr . Rev ., 66:591-6, 2008). SIRT1 상향조절자는 당뇨 환경에서 세포 산화 스트레스를 감소시킨다(Yun, J.M. et al., Nutr . Biochem ., 23:699-705, 2012).Recently, the importance of resveratrol has been demonstrated as a source of youth developed as a drug for the prolongation of human life that activates SIRT1 (Quideau, S. et al., Chem . Int . Ed. Engl . , 51: 6824-6, 2012; Hubbard, BP et al., Science , 339: 1216-9, 2013). SIRT1 protein prolongs the lifespan of yeast, larvae, flies, fish and mice (Knutson, MD et al, Nutr Rev, 66:... 591-6, 2008). SIRT1 upregulators reduce cellular oxidative stress in diabetic environments (Yun, JM et al., Nutr . Biochem . , 23: 699-705, 2012).
대부분의 생물학적으로 활성인 자연 산물(NPs)은 당-배합체이다(칼리키아마이신, 다우노마이신, 스트렙토마이신, 반코마이신, 디지토톡신 및 암포테리신). NP 당 부분은 예를 들어, 스트렙토마이신에 의한 RNA 인식, 암포테리신에 의한 세포막 인식 및 타겟 효소 활성을 억제하거나 촉진하는 것 등, 세포의 다른 타겟 분자를 인식하는 것과 같은 특별한 특성에 있어서 중요하다. 그러므로, NP 글루코시드 내 당 부분의 공학 기술은 미래의 약으로 사용될 신규한 치료법을 만들 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 게다가, 변형된 NP 글루코시드의 글리코실화 양상(C-/O-/N-)이 약의 효험을 향상시킬 수 있을 것이다.Most biologically active natural products (NPs) are sugar-complexes (calicheamicin, daunomycin, streptomycin, vancomycin, digitotoxin and amphotericin). The NP sugar moiety is important for particular properties, such as recognition of RNA by streptomycin, cell membrane recognition by amphotericin, and recognition of other target molecules in the cell, such as inhibiting or promoting target enzyme activity . Therefore, the engineering of sugar moieties in NP glucosides has the potential to create novel therapies to be used as future drugs. In addition, the glycosylation pattern of modified NP glucosides (C- / O- / N-) may improve the efficacy of the drug.
글리코임의화(glycorandomization)의 개념은 NP를 다양화하기 위한 목적으로 지난 10년 이내에 제안된 것이다. 몇몇 작은 분자들은 화학효소 또는 화학 합성 접근법에 의하여 성공적으로 글리코임의화되었다(네오글리코임의화). 예를 들어, 디지톡신, 노보바이오신, 반코마이신, 콜히친 및 4-메틸움벨리페론은 많은 수의 특이한 당 관련 NP를 낳는 다른 유형의 당을 첨가하는 것에 의하여 글리코임의화된다. 몇몇 글리코임의화된 생산물들은 모체 분자와 비교하여 향상된 생물학적 활성을 나타낸다(Langenhan, J.M. et al., Proc . Natl . Acad . Sci . U.S.A., 102:12305-10, 2005). 대부분의 연구에서, 글리코실트랜스퍼라아제(예를 들어, OleD 및 이의 변종)는 공여체 및 수용체 기질에 대한 활성을 향상시키도록 조작된다. 이러한 연구들을 바탕으로 광범위한 공여체 및 수용체 기질 유연성을 가진 글리코실트랜스퍼라아제(GT)에 대한 연구가 필요한 실정이다. The concept of glycorandomization has been proposed within the last decade to diversify NPs. Some small molecules have been successfully glycosylated by chemical enzymes or chemical synthesis approaches (neo-glycosylation). For example, digoxin, novobiocin, vancomycin, colchicine, and 4-methylumbelliferone are glycosylated by the addition of other types of sugars that produce a large number of specific sugar-related NPs. Some glyco-randomized products exhibit enhanced biological activity compared to the parent molecule (Langenhan, JM et al., Proc . Natl . Acad . Sci . USA , 102: 12305-10, 2005). In most studies, glycosyltransferases (e. G., OleD and variants thereof) are engineered to enhance activity against donor and acceptor substrates. Based on these studies, there is a need for studies on glycosyltransferase (GT) with broad donor and acceptor matrix flexibility.
비록 레스베라트롤의 항-증식 및 항-염증 활성이 많은 연구에서 보고되었다고 하더라도, 면역 반응의 발달에 대한 레스베라트롤 및 이의 글리코실화된 유도체의 효능에 대해서는 널리 밝혀지지 않았다(Gao, X. et al., Biochem. Pharmacol ., 62:1299-1308, 2001; Gao, X. et al., Biochem . Pharmacol ., 66:2427-35, 2003). Although the anti-proliferative and anti-inflammatory activity of resveratrol has been reported in many studies, the efficacy of resveratrol and its glycosylated derivatives on the development of the immune response has not been widely known (Gao, X. et al., Biochem . Pharmacol, 62: 1299-1308, 2001 ; Gao, X. et al, Biochem Pharmacol, 66:.... 2427-35, 2003).
이에, 본 발명자들은 레스베라트롤 글리코시드를 다량으로 제조할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시키는 것을 특징으로 하는 레스베라트롤 글리코시드 제조방법을 개발하고, 레스베라트롤로부터 레스베라트롤 글루코시드로의 전환율이 유효하게 증가된다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
Accordingly, the present inventors have made intensive efforts to develop a method for producing a large amount of resveratrol glycoside. As a result, they have found that a method for preparing resveratrol glycoside, which comprises reacting resveratrol and a saccharide donor in the presence of UDP-glycosyltransferase , Confirming that the conversion rate from resveratrol to resveratrol glucoside is effectively increased, and the present invention is completed.
본 발명의 목적은 UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시키는 것을 특징으로 하는 레스베라트롤 글리코시드 제조방법을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention to provide a method for preparing resveratrol glycoside, which comprises reacting resveratrol with a sugar donor in the presence of UDP-glycosyltransferase.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시키는 것을 특징으로 하는 레스베라트롤 글리코시드 제조방법을 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for preparing resveratrol glycoside, which comprises reacting resveratrol with a sugar donor in the presence of UDP-glycosyltransferase.
본 발명에 따른 UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시키는 것을 특징으로 하는 레스베라트롤 글리코시드 제조방법을 이용하여, 레스베라트롤 글루코시드를 다량으로 제조함으로써, 산화적 스트레스 유도 질환뿐만 아니라 암, 알츠하이머 및 심장혈관계 질환 치료제 등 다양한 분야에서 산업적 규모로 유용하게 이용할 수 있다.
The resveratrol glucoside is produced in a large amount by using the resveratrol glycoside production method wherein resveratrol and sugar donor are reacted in the presence of UDP-glycosyltransferase according to the present invention, , Alzheimer's disease, and cardiovascular disease treatments.
도 1은 폴리수산화, 메톡시화 또는 글리코실화된 레스베라트롤 유도체와 레스베라트롤 및 이의 중합체의 구조를 나타낸 것이다. 레스베라트롤 유도체는 자연 소재로부터 분리된 것 또는 화학적 또는 효소적으로 합성된 것이다.
도 2는 실시예 2-1의 정제된 단백질의 SDS-PAGE 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 2-1의 고성능 액체 크로마토그래피-포토다이오드 분석(HPLC-PDA) 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 2-1의 레스베라트롤 글루코시드의 HPLC-PDA-HRQTOF-ESI/MS 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 2-1의 (E)-1-(3-β-D-글루코피라노실옥시-5-하이드록시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐 (PⅠ)의 A) 1H-NMR, B) C13-NMR, C) 1H-1H COSY NMR, D) 당 부분의 1H-1H COSY NMR의 근접면(close view), E) ROESY NMR, F) 당 부분의 ROESY NMR의 근접면, G) HSQC, H) HSQC의 근접면, I) HMBC 결과를 나타낸다.
도 6은 실시예 2-1의 (E)-1-(3,5-디하이드록시페놀)-2-(4-β-D-글루코피라노실옥시페닐) 에텐 (PⅡ)의 A) 1H-NMR, B) C13-NMR, C) 1H-1H COSY NMR, D) 당 부분의 1H-1H COSY NMR의 근접면(close view), E) ROESY NMR, F) 당 부분의 ROESY NMR의 근접면, G) HSQC, H) HMBC 결과를 나타낸다.
도 7은 실시예 2-1의 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-하이드록시페놀) 에텐 (PⅢ)의 A) 1H-NMR, B) 1H-1H COSY NMR, C) 당 부분의 1H-1H COSY NMR의 근접면(close view), D) ROESY NMR, E) 당 부분의 ROESY NMR의 근접면, F) HSQC, G) HMBC, H) HMBC의 근접면 결과를 나타낸다.
도 8은 실시예 2-1의 YjiC를 이용한 레스베라트롤의 글리코실화 반응으로부터 유래된 확인된 산물을 나타낸 것이다.
도 9는 실시예 2-2의 수용체 기질 연구를 위한 글리코실화를 위하여 사용된 다른 종류의 플라보노이드의 구조를 나타낸 것이다.
도 10은 실시예 2-2의 피세틴, 나린제닌 및 다이드제인 표준물질과 각각의 기질의 UDP-α-D-글루코오즈 및 YjiC와의 반응 혼합물의 HPLC-PDA 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 실시예 2-2의 A) 나린제닌 글루코시드, B) 피세틴 글루코시드, C) 다이드제인 글루코시드의 HPLC-PDA-HRQTOF-ESI/MS 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 12는 실시예 2-2의 YjiC에 의한 다른 기질의 전환률을 HPLC-PDA 크로마토그램 분석으로 나타낸 것이다.
도 13은 실시예 2-3의 다른 NDP-당 공여체 기질을 이용한 레스베라트롤 및 UDP-글리코실트랜스퍼라아제(YjiC)의 반응 및 NMR에 의해 확인된 레스베라트롤 글루코시드 유사체와 보존 시간(retention time) 비교를 기초로 한 예측되는 구조를 나타낸 것이다.
도 14는 실시예 2-3의 반응 혼합물의 얇은 막 크로마토그래피 (TLC) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 실시예 2-3의 A) 레스베라트롤 글루코시드, B) 레스베라트롤 4'-O-β-D-갈락토시드, C) 레스베라트롤 2-데옥시글루코시드, D) 레스베라트롤 3-O-β-L-람노시드, E) 레스베라트롤 4'-O-β-D-비오사미노시드, F) 레스베라트롤 3-O-β-L-푸코시드, G) RSV 표준의 HPLC-PDA-HRQTOF-ESI/MS 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 16은 실시예 2-3의 레스베라트롤과 다른 NDP-당 공여체의 글리코실화 반응을 촉진하는 YjiC 유래 산물의 분포를 나타낸 것이다.
도 17은 실시예 2-4의 초과량의 UDP 존재 시 YjiC에 의한 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드의 탈당화를 나타낸 것이다.
도 18은 실시예 2-5의 OleD 및 CalG4의 결정 구조를 가진 YjiC의 중첩된(superimposed) 리본 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 19는 실시예 2-5의 YjiC 활성 부위의 레스베라트롤 및 레스베라트롤 주위 중요 아미노산의 결합을, 레스베라트롤 및 YjiC 단백질을 가진 UDP의 분자 도킹 및 결합 모드로 나타낸 것이다.
도 20은 실시예 2-5의 레스베라트롤 도킹 모델 내 선택된 YjiC 아미노산의 이미지를 나타낸 것이다.
도 21은 실시예 3의 쥐 대식세포 RAW 264.7 세포에 대한 레스베라트롤 및 이의 글리코실화된 유도체의 농도에 다른 효과를 나타낸 것으로, (A)는 세포독성을 나타낸 것이고, (B)는 인터루킨-6의 분비를 나타낸 것이며, (C)는 일산화질소 생산을 나타낸 것이다. Figure 1 shows the structure of polyhydroxylated, methoxylated or glycosylated resveratrol derivatives and resveratrol and its polymers. Resveratrol derivatives are those isolated from natural sources or chemically or enzymatically synthesized.
Figure 2 shows the results of SDS-PAGE analysis of the purified protein of Example 2-1.
Figure 3 shows the results of a high performance liquid chromatography-photodiode assay (HPLC-PDA) of Example 2-1.
4 shows the HPLC-PDA-HRQTOF-ESI / MS spectrum of resveratrol glucoside of Example 2-1.
Figure 5 is an embodiment 2-1 of the (E) -1- (3-β -D- glucopyranosyl-5-hydroxyphenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) ethene A of (P Ⅰ) 1 ) H NMR, B) C 13 -NMR, C) 1 H- 1 H COZY NMR, D) close-up view of 1 H- 1 H COSY NMR of the sugar moiety, E) ROESY NMR, F) G) HSQC, H) Proximity of HSQC, I) HMBC result.
Figure 6 is an embodiment 2-1 of the (E) -1- (3,5- dihydroxy phenol) -2- (4-β-D- glucopyranosyl oxyphenyl) A) 1 of ethene (P Ⅱ) parts per H-NMR, B) C 13 -NMR, C) 1 H- 1 H COSY NMR, D) surface-up (close view) of 1 H- 1 H NMR COSY of the sugar moiety, E) ROESY NMR, F) , G) HSQC, H) HMBC results.
Figure 7 A of Example 2-1 (E) -1- (3,5-Bis -β-D- glucopyranosyl-oxy) -2- (4-hydroxy phenol) ethene (P Ⅲ)) 1 H-NMR, B) 1 H- 1 H COSY NMR, C) close view of 1 H- 1 H COSY NMR of the sugar moiety, D) ROESY NMR, E) proximity of the ROESY NMR of the sugar moiety , F) HSQC, G) HMBC, and H) HMBC.
Figure 8 shows the identified products derived from the glycosylation of resveratrol using YjiC of Example 2-1.
Figure 9 shows the structure of different flavonoids used for glycosylation for receptor substrate studies of Example 2-2.
FIG. 10 shows HPLC-PDA analysis results of the reaction mixture of UDP-α-D-glucoside and YjiC of each of the substrates, which is the picetine, naringenin and daidze of Example 2-2 and the respective substrates.
FIG. 11 shows HPLC-PDA-HRQTOF-ESI / MS spectra of the A) naringin glucoside of Example 2-2, B) picetin glucoside, and C) dideoxyne glucoside.
12 shows the conversion of other substrates by YjiC in Example 2-2 by HPLC-PDA chromatogram analysis.
Figure 13 compares the retention time with resveratrol glucoside analogues identified by reaction and NMR of resveratrol and UDP-glycosyltransferase ( YjiC ) using other NDP-sugar donor substrates of Example 2-3 And shows the predicted structure based on the above.
14 shows the result of thin film chromatography (TLC) analysis of the reaction mixture of Example 2-3.
FIG. 15 is a graph showing the changes in the concentration of resveratrol 3-O-beta-D-galactosidase of Example 2-3, A) resveratrol glucoside,
Fig. 16 is a graph showing the results of the comparison between the resveratrol of Example 2-3 and the YjiC promoting glycosylation of other NDP- And the distribution of the resulting products.
Figure 17 shows the desaturization of resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside by YjiC in the presence of excess amounts of UDP of Examples 2-4.
Figure 18 shows a superimposed ribbon diagram of YjiC with crystal structures of OleD and CalG4 of Examples 2-5.
Fig. 19 is a graph showing the relationship between the YjiC The binding of the critical amino acids around the resveratrol and resveratrol of the active site is shown in the molecular docking and binding mode of UDP with resveratrol and YjiC protein.
20 shows an image of a selected YjiC amino acid in the resveratrol docking model of Example 2-5.
Figure 21 shows the effect of different concentrations of resveratrol and its glycosylated derivatives on mouse macrophage RAW 264.7 cells of Example 3, showing (A) cytotoxicity, (B) secretion of interleukin-6 (C) shows nitrogen monoxide production.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.
본 발명에서는, UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시켜, 레스베라트롤 글리코시드를 제조하였다. 그 결과, 레스베라트롤의 레스베라트롤 글리코시드로의 전환율이 향상되는 효과가 있음을 확인하였다. In the present invention, resveratrol and sugar donor were reacted in the presence of UDP-glycosyltransferase to prepare resveratrol glycoside. As a result, it was confirmed that the conversion rate of resveratrol to resveratrol glycoside was improved.
본 발명에 있어서, 글리코실화(glycosylation)는 글리코실기를 다른 화합물에 전위하는 반응을 의미하는 것으로, 당뉴클레오티드를 공급체 기질로 하는 경우가 대부분이며, 각각에 특이적인 글리코실전달효소가 촉매하는 것이다. 즉, 글리코실화(glucosylation)는 다양한 당을 다른 화합물에 전위하는 반응을 의미하는 것이다.In the present invention, glycosylation refers to a reaction in which a glycosyl group is transferred to another compound. In most cases, a sugar nucleotide is used as a substrate, and a glycosyltransferase specific for each is catalyzed . In other words, glucosylation refers to a reaction that converts various sugars to other compounds.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, UDP-글리코실트랜스퍼라아제 존재 하에 레스베라트롤과 당 공여체를 반응시키는 것을 특징으로 하는 레스베라트롤 글리코시드 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, in one aspect, the present invention relates to a method for preparing resveratrol glycoside, which comprises reacting resveratrol and a sugar donor in the presence of UDP-glycosyltransferase.
본 발명에 있어서, 상기 UDP-글리코실트랜스퍼라아제는 상기 효소의 유전자가 도입되어 있는 재조합 미생물인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the UDP-glycosyltransferase is a recombinant microorganism into which the gene of the enzyme is introduced.
본 발명에 있어서, 상기 유전자는 YjiC인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the gene is YjiC .
본 발명에 있어서, 미생물은 대장균(E. coli)인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the microorganism is characterized by being E. coli .
본 발명에 있어서, UDP-글리코실트랜스퍼라아제는 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis) 유래인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the UDP-glycosyltransferase is a bacillus licheniformis licheniformis ).
본 발명에 있어서, 상기 당 공여체는 UDP-D-글루코오스, TDP-D-비오사민, UDP-D-갈락토오스, TDP-D-2-데옥시글루코오스, UDP-N-아세틸글루코사민, UDP-D-글루쿠로닉산, TDP-L-람노오스 또는 GDP-L-푸코오스로 구성된 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the donor sugar is UDP-D- glucose, TDP-D- rainy samin, UDP-D- galactose, TDP-D-2- deoxy-glucose, UDP- N - acetylglucosamine, UDP-D- gluconic But is not limited to, any one selected from the group consisting of chronic acid, TDP-L-rhamnose, and GDP-L-fucose.
본 발명에 있어서, 레스베라트롤 글루코시드는 (E)-레스베라트롤-3-O-β-D-글루코시드, (E)-레스베라트롤-4'-O-β-D-글루코시드, (E)-레스베라트롤-3,5-O-β-D-디글루코시드 또는 (E)-레스베라트롤-3,5,4'-O-β-D-트리글루코시드로 구성된 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, resveratrol glucoside may be used in combination with (E) -resveratrol-3-O- beta -D-glucoside, (E) , 5-O-? -D-glucoside, 5-O-? -D-glucoside or (E) -resveratrol-3,5,4'-O-? -D-triglycoside. But is not limited thereto.
상기 유전자의 도입은 통상적으로 알려진 유전자조작방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 바이러스 등의 벡터를 이용하는 방법, 합성 인지질이나 합성 양이온성 고분자 등을 사용하는 비바이러스성 방법 및 세포막에 일시적인 전기 자극을 가하여 유전자를 도입하는 전기투과법 등 물리적인 방법을 사용할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.The introduction of the gene can be carried out by a commonly known gene manipulation method. For example, a physical method such as a method using a vector such as a virus, a non-viral method using a synthetic phospholipid or a synthetic cationic polymer, or an electrotransfer method in which a gene is introduced by applying temporary electrical stimulation to the cell membrane can be used , But is not limited thereto.
본 발명에서 “벡터 (vector)”는 적합한 숙주 내에서 DNA를 발현시킬 수 있는 적합한 조절 서열에 작동가능하게 연결된 DNA 서열을 함유하는 DNA 제조물을 의미한다. 벡터는 플라스미드, 파지 입자, 또는 간단하게 잠재적 게놈 삽입물일 수 있다. 적당한 숙주로 형질전환되면, 벡터는 숙주 게놈과 무관하게 복제하고 기능할 수 있거나, 또는 일부 경우에 게놈 그 자체에 통합될 수 있다. 플라스미드가 현재 벡터의 가장 통상적으로 사용되는 형태이므로, 본 발명의 명세서에서 “플라스미드 (plasmid)” 및 “벡터 (vector)”는 때로 상호 교환적으로 사용된다. 그러나, 본 발명은 당업계에 알려진 또는 알려지게 되는 바와 동등한 기능을 갖는 벡터의 다른 형태를 포함한다.As used herein, the term " vector " means a DNA construct containing a DNA sequence operably linked to a suitable regulatory sequence capable of expressing the DNA in an appropriate host. The vector may be a plasmid, phage particle, or simply a potential genome insert. Once transformed into the appropriate host, the vector may replicate and function independently of the host genome, or, in some cases, integrate into the genome itself. Because the plasmid is the most commonly used form of the current vector, the terms " plasmid " and " vector " are sometimes used interchangeably in the context of the present invention. However, the present invention includes other forms of vectors having functions equivalent to those known or known in the art.
상기 벡터에 의해 형질전환 또는 형질감염된 숙주 세포는 본 발명의 또 다른 측면을 구성한다. 본 발명에서 사용된 용어 “형질전환”은 DNA를 숙주로 도입하여 DNA가 염색체외 인자로서 또는 염색체 통합완성에 의해 복제가능하게 되는 것을 의미한다. 이는 핵산을 유기체, 세포, 조직 또는 기관에 도입하는 어떤 방법도 포함되며 당 분야에서 공지된 바와 같이 숙주 세포에 따라 적합한 표준 기술을 선택하여 수행될 수 있다. 이러한 방법에는 전기충격유전자전달법(electroporation), 원형질 융합, 인산 칼슘(CaPO4) 침전, 염화 칼슘(CaCl2) 침전, 실리콘 카바이드 섬유를 이용한 교반, 아그로 박테리아 매개된 형질전환, PEG, 덱스트란 설페이트, 리포펙타민 및 건조/억제 매개된 형질전환 방법 등이 포함되나 이에 제한되지 않는다. 발명의 숙주 세포는 원핵 또는 진핵생물 세포일 수 있다. 또한, DNA의 도입효율이 높고, 도입된 DNA의 발현효율이 높은 숙주가 통상 사용된다. 대장균, 슈도모나스, 바실러스, 스트렙토마이세스, 진균, 효모와 같은 주지의 진핵 및 원핵 숙주들, 스포도프테라 프루기페르다(SF9)와 같은 곤충 세포, CHO 및 생쥐 세포같은 동물 세포, COS 1, COS 7, BSC 1, BSC 40 및 BMT 10과 같은 아프리카 그린 원숭이 세포, 및 조직배양된 인간 세포는 사용될 수 있는 숙주 세포의 예이다. A host cell transformed or transfected with the vector constitutes another aspect of the present invention. As used herein, the term " transformation " means introducing DNA into a host and allowing the DNA to replicate as an extrachromosomal factor or by chromosomal integration. This includes any method of introducing the nucleic acid into an organism, cell, tissue or organ, and can be carried out by selecting a suitable standard technique depending on the host cell as is known in the art. Such methods include electroporation, protoplast fusion, calcium phosphate (CaPO 4 ) precipitation, calcium chloride (CaCl 2 ) precipitation, agitation with silicon carbide fibers, Agrobacterium mediated transformation, PEG, dextran sulfate , Lipofectamine, and dry / inhibition-mediated transformation methods, and the like. The host cell of the invention may be a prokaryotic or eukaryotic cell. In addition, a host having high efficiency of introduction of DNA and high efficiency of expression of the introduced DNA is usually used. Known eukaryotic and prokaryotic hosts such as Escherichia coli, Pseudomonas, Bacillus, Streptomyces, fungi and yeast, insect cells such as Spodoptera prolipida (SF9), animal cells such as CHO and mouse cells,
물론 모든 벡터가 본 발명의 DNA 서열을 발현하는데 모두 동등하게 기능을 발휘하지는 않는다는 것을 이해하여야만 한다. 마찬가지로 모든 숙주가 동일한 발현 시스템에 대해 동일하게 기능을 발휘하지는 않는다. 그러나, 당업자라면 과도한 실험적 부담없이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 채로 여러 벡터, 발현 조절 서열 및 숙주 중에서 적절한 선택을 할 수 있다. 예를 들어, 벡터를 선택함에 있어서는 숙주를 고려하여야 하는데, 이는 벡터가 그 안에서 복제되어야만 하기 때문이다. 벡터의 복제 수, 복제 수를 조절할 수 있는 능력 및 당해 벡터에 의해 코딩되는 다른 단백질, 예를 들어 항생제 마커의 발현도 또한 고려되어야만 한다. 발현 조절 서열을 선정함에 있어서도, 여러 가지 인자들을 고려하여야만 한다. 예를 들어, 서열의 상대적 강도, 조절가능성 및 본 발명의 DNA 서열과의 상용성 등, 특히 가능성있는 이차 구조와 관련하여 고려하여야 한다. 단세포 숙주는 선정된 벡터, 본 발명의 DNA 서열에 의해 코딩되는 산물의 독성, 분비 특성, 단백질을 정확하게 폴딩시킬 수 있는 능력, 배양 및 발효 요건들, 본 발명 DNA 서열에 의해 코딩되는 산물을 숙주로부터 정제하는 것의 용이성 등의 인자를 고려하여 선정되어야만 한다. 이들 변수의 범위 내에서, 당업자는 본 발명의 DNA 서열을 발효 또는 대규모 동물 배양에서 발현시킬 수 있는 각종 벡터/발현 조절 서열/숙주 조합을 선정할 수 있다. 발현 클로닝에 의해 NSP 단백질의 cDNA를 클로닝 하려고 할 때의 스크리닝법으로서 바인딩법(binding법), 페닝법(panning법), 필름에멀션법(film emulsion 법) 등이 적용될 수 있다.
Of course, it should be understood that not all vectors function equally well in expressing the DNA sequences of the present invention. Likewise, not all hosts function identically for the same expression system. However, those skilled in the art will be able to make appropriate selections among a variety of vectors, expression control sequences, and hosts without undue experimentation and without departing from the scope of the present invention. For example, in selecting a vector, the host should be considered because the vector must be replicated within it. The number of copies of the vector, the ability to control the number of copies, and the expression of other proteins encoded by the vector, such as antibiotic markers, must also be considered. In selecting the expression control sequence, a number of factors must be considered. For example, the relative strength of the sequence, controllability and compatibility with the DNA sequences of the present invention should be considered in relation to particularly possible secondary structures. The single cell host may be selected from a selected vector, the toxicity of the product encoded by the DNA sequence of the present invention, the secretion characteristics, the ability to fold the protein correctly, the culture and fermentation requirements, the product encoded by the DNA sequence of the invention And ease of purification. Within the scope of these variables, one skilled in the art can select various vector / expression control sequences / host combinations that can express the DNA sequences of the invention in fermentation or in large animal cultures. A binding method, a panning method, a film emulsion method, or the like can be applied as a screening method for cloning cDNA of NSP protein by expression cloning.
[실시예][Example]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.
실시예Example 1: 재조합 미생물의 제조와 효소 반응 실험 및 분석 1: Preparation of recombinant microorganism and enzyme reaction experiment and analysis
레스베라트롤, UDP-D-글루코오스, UDP-D-갈락토오스, UDP-D-글루쿠로닉산, UDP-N-아세틸 글루코사민, 다이드제인, 나린제닌 및 피세틴(시그마-알드리치, St. Louis, MO, 미국), TDP-L-람노오스, GDP-L-푸코스, TDP-2-데옥시글루코오스 및 TDP-D-비오사민(GeneChem, 대전, 한국)을 사용하였다. 모든 화학물질 및 시약은 높은 화학적 등급인 것을 사용하였다. UDP-D-glucuronic acid, UDP- N -acetylglucosamine, daidzein, naringenin and pisetin (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo., USA), TDP-L-laminose, GDP-L-fucose, TDP-2-deoxyglucose and TDP-D-biosamine (GeneChem, Daejeon, Korea) were used. All chemicals and reagents were of high chemical grade.
고해상도 MS 스펙트럼은 SYNAPT G2-S(Waters Corp., Milford, MA, 미국)와 결합된 ACQUITY(UPLC, Waters Corp., Milford, MA, 미국) 상 양이온 모드에서 얻었다. 화합물을 1H-NMR, 13C-NMR 및 이차원 NMR, COSY, NOESY, ROESY, HSQC 및 HMBC에 의해 메탄올-d4(시그마) 내 900 MHz Bruker BioSpin NMR로 특성화하였다. 다중도는 s(단일선), d(이중선), t(삼중선), q(사중선), qn(오중선), m(다중선) 및 br(넓음)로 나타내었다. 화학적 이동은 ppm으로 나타내고, 짝지음상수 J는 Hz로 나타내었다.
High resolution MS spectra were obtained in cationic mode on ACQUITY (UPLC, Waters Corp., Milford, MA, USA) coupled with SYNAPT G2-S (Waters Corp., Milford, Mass., USA). Compounds were characterized by 1 H-NMR, 13 C-NMR and two-dimensional NMR, COZY, NOESY, ROESY, HSQC and HMBC with 900 MHz Bruker BioSpin NMR in methanol-d 4 (Sigma). The multiplicity is expressed as s (single line), d (doublet), t (triplet), q (quartet), qn (double line), m (multiplet) and br (broad). The chemical shifts are expressed in ppm and the coupling constants J in Hz.
1-1: 재조합 미생물의 제조1-1: Preparation of recombinant microorganisms
YjiC의 클로닝, 발현 및 정제를 수행하였다(Pandey, R.P. et al., Appl . Environ. Microbiol ., 79:3516-21, 2013).Expression and purification of YjiC (Pandey, RP et al., Appl . Environ. Microbiol . , 79: 3516-21, 2013).
YjiC 유전자를 분리하기 위하여, 바실러스 리체니포르미스 (Bacillus licheniformis) total DNA를 주형으로 하여, YjiC-F(서열번호 1) 및 YjiC-R(서열번호 2)의 프라이머쌍을 이용하여 PCR을 수행함으로써 YjiC 유전자 DNA를 증폭시켰다: YjiC PCR was carried out using primer pairs of YjiC- F (SEQ ID NO: 1) and YjiC- R (SEQ ID NO: 2) using Bacillus licheniformis total DNA as a template and YjiC The gene DNA was amplified:
YjiCF-5’- GGATCC ATGGGACATAAACATATCGCG-3’ BamHI 및 YjiCR-5’- CTCGAG TTATTTTACTCCTGCGGGTGCTAA-3’ XhoI (밑줄친 부분은 제한효소 부위를 나타낸다). YjiC F-5'- GGATCC ATGGGACATAAACATATCGCG-3 'BamHI and YjiC R-5'- CTCGAG TTATTTTACTCCTGCGGGTGCTAA-3 ' XhoI ( underlined part represents a restriction site).
YjiC의 1,191 염기의 단편을 BamHI / XhoI로 pGEM®-T 벡터로부터 잘라낸 후, 재조합 발현 벡터 pET28-YjiC를 만들기 위하여 pET28a(+)와 동일한 부위에 복제하였다. pET28-YjiC를 열 충격 형질전환 방법을 이용하여 E. coli BL21 (DE3) 내로 변형시켰다. After cutting the fragment of 1,191 base YjiC from pGEM®-T vector with BamHI / XhoI, it was cloned in the same site and the pET28a (+) to make a recombinant expression vector pET28-YjiC. pET28- YjiC was transformed into E. coli BL21 (DE3) using a heat shock transformation method.
pET28-YjiC를 함유한 50 μL의 E. coli BL21 (DE3)를 밤새 배양한 후, 50 mL의 LB 배지에 접종시키고, 600nm 흡광도(OD600)가 0.5-0.7에 이를 때까지, 37℃에서 배양하였다. 배양액을 20 시간 동안 흔들어 20℃에서 계속 배양시킨 다음, 0.5 mM의 이소프로필-β-D-티오갈락토피라노시드 (IPTG)를 주입하였다. 3,000 rpm에서 10분 동안 원심분리하여 세포를 수득한 후, 100 mM의 Tris-Cl(pH 8.0)으로 두 번 헹궈낸 다음, 1 mL의 동일한 완충액에서 재부유하였다. 세포를 음파처리하여 용해시키고, 용해물을 4 ℃에서 30분 동안 12,000 rpm으로 원심분리하여 정제하였다. 50 μL of E. coli BL21 (DE3) containing pET28- YjiC was incubated overnight in 50 mL of LB medium and incubated at 37 ° C. until the absorbance at 600 nm (OD 600 ) reached 0.5-0.7 Respectively. The culture was shaken for 20 hours and continued to incubate at 20 ° C, and then 0.5 mM isopropyl -? - D-thiogalactopyranoside (IPTG) was injected. Cells were obtained by centrifugation at 3,000 rpm for 10 min, then rinsed twice with 100 mM Tris-Cl (pH 8.0) and resuspended in 1 mL of the same buffer. The cells were sonicated to dissolve and the lysates were purified by centrifugation at 12,000 rpm for 30 minutes at 4 ° C.
정제된 용해물에 1 mL의 Ni-니트릴로삼아세트산 (Ni-NTA) 아가로스 (Qiagen, Valencia, 캘리포니아, 미국)를 혼합하고, 제조업자의 설명에 따라 정제하였다. 정제된 단백질을 함유한 단편을 12% SDS-PAGE를 통해 평가하였고, Amicon Ultra-15 (Millipore, 10K NMWL 원심분리기)를 이용하여 농축하였다. 정제된 단백질을 100 mM Tris-Cl(pH 8.0) 및 20% [v/v] 글리세롤을 함유한 완충액 안에 사용 전까지 보관하였다. Bradford 분석 키트(Bio-Rad, Hercules, 캘리포니아, 미국)를 이용하여, 단백질 농축을 확인하였다.
1 mL of Ni-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) agarose (Qiagen, Valencia, Calif., USA) was mixed with the purified lysate and purified according to the manufacturer's instructions. The fragment containing the purified protein was evaluated by 12% SDS-PAGE and concentrated using Amicon Ultra-15 (Millipore, 10K NMWL centrifuge). The purified protein was stored in a buffer containing 100 mM Tris-Cl (pH 8.0) and 20% [v / v] glycerol until use. Protein concentration was confirmed using a Bradford assay kit (Bio-Rad, Hercules, Calif., USA).
1-2: 일반적인 실험실-규모(1-2: Typical laboratory-scale ( lablab -- scalescale ) ) 글리코실트랜스퍼라아제Glycosyltransferase 효소 반응 Enzyme reaction
YjiC 반응을 100 mM Tris-Cl(pH 8.0), 4 mM NDP-당, 2 mM 레스베라트롤, 10 mM MgCl2 및 50㎍의 적당히 희석된 효소를 포함하는 100 ㎕ 부피의 반응 혼합물 내에서 수행하였다. 반응 혼합물을 37 ℃에서 3 시간 동안 배양하였다. 효소가 없는 분석 혼합물을 대조군으로 사용하였다. 400㎕의 냉각된 메탄올을 첨가하여 퀀치한 후 수분간 볼텍싱하여 섞었다. 그 후, 앨리쿼트를 단백질을 제거하기 위하여 12,000 rpm에서 원심분리하고, 희석 후 반응 산물을 HPLC-PDA로 직접 관찰하였다.
YjiC The reactions were carried out in a reaction mixture of 100 μl volume containing 100 mM Tris-Cl (pH 8.0), 4 mM NDP-sugar, 2 mM resveratrol, 10 mM MgCl 2 and 50 μg of moderately diluted enzyme. The reaction mixture was incubated at 37 [deg.] C for 3 hours. An enzyme-free assay mixture was used as a control. 400 [mu] l of cooled methanol was added to quench and mixed by vortexing for several minutes. The aliquot was then centrifuged at 12,000 rpm to remove the protein, and the reaction product after dilution was directly observed with HPLC-PDA.
1-3: 1-3: 레스베라트롤의Resveratrol UDPUDP -D-글루코오스에 의한 제조규모(Production scale by -D-glucose ( preparativepreparative scalescale ) 반응) reaction
정제된 YjiC 효소(반응 혼합물 내 최종 농도 500 ㎍/ml)를 공여체로써 최종 농도 20 mM의 UDP-D-글루코오스(~122 mg), 수용체로써 5 mM의 레스베라트롤(DMSO에 용해, 11.4 mg) 및 10 mM의 MgCl2 ·H2O를 포함하는100 mM의 Tris-HCl(pH 8.0) 완충액을 이용하여 분석하였다. 반응은 최종 부피 10 ml에서 12 시간 동안 30℃에서 수행되었고, 세 배 부피의 냉각된 메탄올을 첨가함으로써 멈추었다. 그 후, 반응혼합물을 볼텍싱하여 섞고, 변성된 단백질을 제가하기 위하여 4℃에서 30분간 12,000 rpm에서 원심분리하였다. 상청액은 증발 및 동결건조에 의하여 농축하였다. 마지막으로, 화합물을 2 mL의 HPLC 등급 메탄올에 용해시키고, 제조 HPLC 정제(Shimadzu, 도쿄, 일본)를 수행하였다. 정제된 화합물을 건조시키고, 동결건조시키고, 메탄올-d4에 용해시키고, 나아가 NMR 분석에 의하여 분석하였다.
UDP-D- glucose (~ 122 mg) of the purified enzyme YjiC (reaction mixture in a final concentration of 500 ㎍ / ml) final concentration of 20 mM as a donor, 5 mM of resveratrol as a receptor (dissolved in DMSO, 11.4 mg) and 10 It was analyzed using mM of MgCl 2 · H Tris-HCl ( pH 8.0) buffer at 100 mM containing O 2. The reaction was carried out at 30 DEG C for 12 hours in a final volume of 10 ml and was stopped by the addition of three volumes of chilled methanol. The reaction mixture was then vortexed and centrifuged at 12,000 rpm for 30 min at 4 < 0 > C to remove the denatured protein. The supernatant was concentrated by evaporation and lyophilization. Finally, the compound was dissolved in 2 mL of HPLC grade methanol and subjected to preparative HPLC purification (Shimadzu, Tokyo, Japan). The purified compound was dried, lyophilized, dissolved in methanol-d 4 and further analyzed by NMR analysis.
1-4: 1-4: 탈당화Desolvation 반응 어레이 Reaction array
기질로 레스베라트롤 3-O- β-D-글루코시드를 이용하여 탈당화 어레이를 수행하였다. 100 mM의 Tris-HCl(pH 8.0), 10 mM의 UDP, 10 mM의 MgCl2 및 50 ㎍의 적절히 희석된 효소를 포함한 반응 혼합물을 사용하였다. 반응 혼합물을 37℃에서 배양하였다. 10㎕의 반응 샘플을 취하여, 실시예 1-2와 같이 제조하였다.
A desaturase array was performed using resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside as a substrate. Of 100 mM Tris-HCl (pH 8.0 ), it was used a reaction mixture containing the appropriately diluted enzyme in 10 mM UDP, 10 mM of MgCl 2, and 50 ㎍ of. The reaction mixture was incubated at 37 ° C. 10 占 퐇 of reaction samples were taken and prepared as in Example 1-2.
1-5: 분석적인 방법 1 -5: Analytical method
역상 HPLC-PDA 분석을 PDA(308 nm)와 연결된 C18(YMC-Pack ODS-AQ; 4.6 X 150 mm, 5 ㎛) 칼럼으로, 1 mL/분 유량에서 25분 동안, H2O (0.1% 트리플루오로아세트산 완충액) 및 100%의 아세토니트릴(ACN)의 이원 조건을 이용하여 수행하였다. ACN의 농도는 다음과 같았다: 20% (0-5분), 50% (5-10분), 70% (10-15분), 90% (15-20분), 10% (20-25분). 화합물의 정제를 UV 검출기(308 nm)와 연결된 C18(YMC-Pack ODS-AQ; 150 X 20 mm I.D., 10 ㎛) 칼럼으로, 10 mL/분 유량에서, ACN 20% (0-5분), 40% (5-10분), 40% (10-15분), 90% (15-25분), 90% (25-30분), 10% (30-35분)로, 36 분 이원 프로그램을 이용하여 수행하였다.
Reverse phase HPLC-PDA analysis PDA (308 nm) associated with the C 18; a (YMC-Pack ODS-AQ 4.6 X 150 mm, 5 ㎛) column, 1 mL / min for 25 minutes at a flow rate, H 2 O (0.1% Trifluoroacetic acid buffer) and 100% acetonitrile (ACN). The concentrations of ACN were as follows: 20% (0-5 min), 50% (5-10 min), 70% (10-15 min), 90% (15-20 min), 10% minute). Purification of the compound was carried out in a C 18 (YMC-Pack ODS-AQ; 150 x 20 mm ID, 10 탆) column connected to a UV detector (308 nm) , 40% (5-10 min), 40% (10-15 min), 90% (15-25 min), 90% (25-30 min), 10% (30-35 min) Program.
실시예Example 2: 2: 레스베라트롤의Resveratrol 글리코실화Glycosylation 및 And 탈당화Desolvation
2-1: 2-1: 레스베라트롤의Resveratrol 글리코실화Glycosylation
용해성 물질 내 기능적으로 발현된 E. coli BL21(DE3) 유래 YjiC 단백질을 in vitro 반응 분석에 사용하기 위하여 정제하였다(Wu, C.Z. et al., Appl . Environ . Microbiol., 78:7680-6, 2012; 도 2). 100 mM의 Tris-HCL 완충액 내 pH 8.0 에서 최대 3시간 동안 37 ℃에서 YjiC(50 ㎍), UDP-D-글루코오스(5.0 mM), MgCl2(10.0 mM) 및 레스베라트롤(DMSO에 용해, 2.0 mM)을 반응시켰다. 냉각된 메탄올 퀀치 반응 샘플의 고성능 액체 크로마토그래피-포토다이오드 분석 탐지기 시스템(HPLC-PDA; Shimadzu, 일본) 분석을 통해 네 개의 다른 글루코시드의 존재를 알 수 있었다(도 3). 고해상도 양적 비행 시간 전기 분무 질량분석법(HRQTOF-ESI/MS)과 결합한 HPLC-PDA에 의한 동일한 반응 혼합물의 분석은 레스베라트롤의 모노글루코시드로써 [PⅠ 또는 PⅡ]+H+~391.1384의 정밀 질량을 나타내는 두 개의 피크(PⅠ 및 PⅡ: 각각 13.32분 및 12.9분의 보존시간)를 나타내었다. 마찬가지로, 11.4분의 또 다른 하나의 눈에 띄는 피크(PⅢ)는 레스베라트롤과 결합된 두 개의 글루코오스이며, [PⅢ]+Na+~575.1755의 정밀 질량이 관찰되었다. 10.1 분의 남겨진 피크(PⅣ)는 레스베라트롤의 트리글루코오스이며, [PⅣ]+Na+~737.2266이었다(도 4, 표 1 및 2). Functionally expressed E. coli BL21 (DE3) -derived YjiC protein in soluble materials was purified for use in in vitro reaction assays (Wu, CZ et al., Appl . Environ . Microbiol. , 78: 7680-6, 2012 ; Fig. 2). YjiC (50 ㎍), UDP- D- glucose (5.0 mM) at 37 ℃ for up to 3 hours in a pH 8.0 in 100 mM Tris-HCL buffer, MgCl 2 (10.0 mM) and resveratrol (dissolved in DMSO, 2.0 mM) Lt; / RTI > Analysis of the cooled methanol quench reaction samples revealed the presence of four different glucosides through a high performance liquid chromatography-photodiode assay detector system (HPLC-PDA; Shimadzu, Japan) (Fig. 3). Analysis of the same reaction mixture by HPLC-PDA combined with high-resolution quantitative Flight Time Electrospray Mass Spectrometry (HRQTOF-ESI / MS) revealed a precise mass of [P Ⅰ or P Ⅱ ] + H + ~ 391.1384 as the monoglucoside of resveratrol (P I and P II : 13.32 min and 12.9 min retention time, respectively). Similarly, another prominent peak at 11.4 min (P Ⅲ ) is the two glucose bound to resveratrol, and the precise mass of [P Ⅲ ] + Na + ~ 575.1755 was observed. Peak (P Ⅳ) left of 10.1 minutes and the tree glucose of resveratrol, [P Ⅳ] + Na + ~ 737.2266 was (Figure 4, Tables 1 and 2).
나린제닌
Narinenin
모노글루코시드
Monoglucoside
C21H22NaO10[M+glucose]+Na+ C 21 H 23 O 10 [M + glucose] + H +
C 21 H 22 NaO 10 [M + glucose] + Na +
435.1111435.1291
435.1111
457.1080435.1286
457.1080
디글루코시드
Diglycoside
C27H32NaO15[M+2xglucose]+Na+ C 27 H 33 O 15 [M + 2xglucose] + H +
C 27 H 32 NaO 15 [M + 2xglucose] + Na +
619.1639597.1819
619.1639
619.1631597.1801
619.1631
피세틴
Physetine
다이드제인
Daid Jane
C21H20KO9[M+glucose]+K+ C 21 H 21 O 9 [M + glucose] + H +
C 21 H 20 KO 9 [M + glucose] + K +
455.0744417.1186
455.0744
455.0743417.1187
455.0743
C21H20KO9[M+glucose]+K+ C 21 H 21 O 9 [M + glucose] + H +
C 21 H 20 KO 9 [M + glucose] + K +
455.0744417.1186
455.0744
455.0748417.1190
455.0748
C27H30KO14[M+2xglucose]+K+ C 27 H 31 O 14 [M + 2xglucose] + H +
C 27 H 30 KO 14 [M + 2xglucose] + K +
617.1273579.1714
617.1273
617.1274579.1717
617.1274
화합물
compound
전환율 (%)
Conversion Rate (%)
공여체 기질로써 정제된 YjiC(500 ㎍/mL) 및 20 mM(~122ng)의 UDP-D-글루코오스, 수용체로써 5 mM (DMSO에 용해,11.4 mg)의 레스베라트롤 및 10 mM의 MgCl2 ·H2O를 포함하는 100 mM의 Tris-HCl (pH 8.0) 완충액으로 10 mL의 반응부피 내 제조규모(preparative-scale) 반응을 수행하였다. 상기 언급된 바와 같이 생산물이 정제되었고, 1H-NMR, 13C-NMR 및 이차원 NMR을 포함하는 다른 핵자기공명(NMR) 분석, 상관분광법(COSY), 핵오우버하우져효과 분광법(NOESY), 회전-프레임 NOE 분광법(ROESY), 이종핵 단일 양자 상관(HSQC) 및 이종핵 다중결합 상관(HMBC)를 수행하였다(도 5 내지 7). 정제된 PⅠ 산물은 (E)-1-(3-β-D-글루코피라노실옥시-5-하이드록시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐으로 (일반명: 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드) [1.81 mg, 465μM, ~9.3%], 효소적 반응뿐만 아니라 다른 식물 소재로부터 이미 확인된 것이다. 마찬가지로, PⅡ 산물은 (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐 (일반명: 레스베라트롤 4'-O-β-D-글루코시드) [3.63 mg, 931.5μM,, ~18.6%]으로 확인되었고, PⅢ 산물은 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐으로 (일반명: 레스베라트롤 3,5-di-O-β-D-글루코시드) [14.58 mg, 2639μM, ~52.8%], 다른 그룹에 의해서 이미 확인된 것이다. PⅣ 트리글루코시드 산물은 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐으로 (일반명: 레스베라트롤 3,5,4´-tri-O-β-D-글루코시드) [3.28 mg, 460μM, ~9.2%], 질량 분석에 의해서만 확인되었다. 서로 붙어있는 두 글루코오스 부분의 질량 스펙트럼의 결여로 글루코오스가 세 개의 다른 하이드록실 위치에 붙어있고, 당 위에 당으로 연결된 것이 아니라는 것을 확인할 수 있다. 레스베라트롤의 유용한 모든 수산기는 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐의 생산을 위해 글리코실화되었다(도 8). 각 산물의 순도는 95% 이상이었고 레스베라트롤의 글루코시드로의 전환은 89.92%이었다. 효소는 레스베라트롤의 모든 수산기 위치에 대해 상대적으로 유연성을 나타내었다. YjiC는 플로레틴이 수용체 분자일 때 높은 유연성을 보였다. 토슨(Thorson's group)은 두 가지 모노글루코시드 및 두 가지 디글루코시드를 생산하는 레스베라트롤을 가진 OleD 및 이의 변이체(ASP, AIP, TDP16 및 3-1-H12)의 유연성에 대하여 보고한 바 있다. 그러나, 어떠한 레스베라트롤의 트리글루코시드에 대해서는 보고한 바 없다. 마찬가지로, 반응의 시간 의존 연구는 디글루코시드가 시간이 지나면서 주요 산물로 생겨난다는 것을 나타낸다. (E)-1-(3-β-D-글루코피라노실옥시-5-하이드록시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐의 농도는 배양 시간이 증가함에 따라 감소하였다.
The purified as donor substrate YjiC (500 ㎍ / mL) and 20 mM (~ 122ng) UDP- D- glucose, 5 mM as a receptor (dissolved in DMSO, 11.4 mg) of resveratrol, and 10 mM MgCl 2 · H 2 O in the Was performed with a 100 mM Tris-HCl (pH 8.0) buffer containing 10 mM Tris-HCl buffer (pH 7.0) in a 10 mL reaction volume. The product was purified as mentioned above and was characterized by other nuclear magnetic resonance (NMR) analyzes including correlation with 1 H-NMR, 13 C-NMR and two-dimensional NMR, correlation spectroscopy (COSY), nuclear over- , Rotation-frame NOE spectroscopy (ROESY), heteronuclear single quantum correlation (HSQC) and heteronuclear multiple-bond correlation (HMBC) (FIGS. 5-7). The purified P I product was analyzed with (E) -1- (3 -? - D-glucopyranosyloxy-5-hydroxyphenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) -β-D-glucoside) [1.81 mg, 465 μM, ~9.3%], already confirmed from enzymatic reactions as well as other plant materials. Likewise, the PII product was obtained from (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4-β-D-glucopyranosyloxyphenyl) ethene (generic name:
2-2: 플라보노이드 및 2-2: Flavonoids and 이소플라보노이드를Isoflavonoid 가진 have YjiCYjiC 수용체 기질 유용성 Receptor substrate availability
YjiC 수용체 기질 유용성을 증명하기 위하여, 예를 들어, 플라바논(나린제닌), 플라보놀(피세틴) 및 이소플라보노이드(다이드제인)과 같은, 다른 플라보노이드 종으로 실험실-규모(lab-scale) 반응을 수행하였다(도 9). 모든 반응산물을 HRQTOF-ESI/MS에 따른 HPLC-PDA에 의해 분석하였다. 다양한 산물들이 HPLC-PDA 분석에 의해 관찰되었다(도 10). 그러나, 정밀질량 분석을 통해 YjiC에 의해 생성된 모든 플라보노이드의 다양한 글리코실화를 관찰할 수 있었다. HPLC-PDA-HRQTOF-ESI/MS로 다이드제인(두 가지 모노글루코시드; D1 및 D2; [D1] 또는 [D2]+H+~417.1187) 및 하나의 디글루코시드 (D3; [D3]+H+~579.1717)의 세 가지 산물을 확인하였다. 마찬가지로, 플라보논(하나의 모노글루코시드; N1; [N1]+H+~435.1286) 및 하나의 디글루코시드 (N2; [N2]+H+~597.1801)의 두 가지 글리코실화된 산물을 확인하였고, 플라보놀((모노글루코시드; F1; [F1]+H+~449.1083), (F2 및 F3; 디글루코시드; [F1] 또는 [F2]+H+~611.1616) 및 (트리글루코시드; F4; [F4]+H+~773.2134))로 네 가지 산물을 관찰하였다(도 11). 이러한 결과를 통해, YjiC가 플라보노이드, 이소플라보노이드 및 스틸벤을 포함하는 다른 폴리페놀을 글리코실화를 위한 수용체로써 수용하며, UDP-D-글루코오스로부터 다른 수산기로 구조적 특이성 없이(non-regiospecifically) 이동시킨다는 것을 알 수 있었다. 기질 전환률 분석은 YjiC가 스틸벤을 포함하는 모든 세 가지 다른 플라보노이드 종에 대하여 글리코실화 반응을 동등하게 촉진(>90%)할 수 있다는 것을 나타낸다(도 12).
To demonstrate YjiC receptor substrate availability, a lab-scale reaction with other flavonoid species such as, for example, flavanone (naringenin), flavonol (picetin) and isoflavonoid (daidzein) (Fig. 9). All reaction products were analyzed by HPLC-PDA according to HRQTOF-ESI / MS. Various products were observed by HPLC-PDA analysis (Fig. 10). However, by precise mass spectrometry, various glycosylation of all flavonoids produced by YjiC could be observed. [D1] or [D2] + H + ~ 417.1187) and one diglucoside (D3; [D3] H + ~ 579.1717). Likewise, two glycosylated products of flavanone (one monoglucoside; N1; [N1] + H + ~ 435.1286) and one diglucoside (N2; [N2] + H + ~ 597.1801) , Flavone ((monoglucoside; F1; [F1] + H + ~ 449.1083), (F2 and F3; diglucoside; [F1] or [F2] + H + ~ 611.1616) and (triglycoside; F4 ; [F4] + H + ~ 773.2134)) to observe the four products (Fig. 11). These results show that YjiC accepts other polyphenols including flavonoids, isoflavonoids and stilbenes as receptors for glycosylation and non-regiospecifically transfers them from UDP-D-glucose to other hydroxyl groups Could know. Substrate conversion analysis shows that YjiC can equally promote (> 90%) the glycosylation reaction for all three different flavonoid species including stilbene (Fig. 12).
2-3: 공여체 기질 유용성2-3: Donor substrate availability
YjiC가 다른 수산기들에 대한 유연성 및 플라보노이드 그룹에 대한 다양한 수용체 기질 유연성을 가지기 때문에, 모델 수용체 기질로써 레스베라트롤을 이용하여 다른 NDP-당에 대한 효소의 공여체 기질 유연성을 증명하였다. NDP-D-당 및 NDP-L-당 둘 다 YjiC의 글리코실트랜스퍼라아제 활성을 위해 사용되었다(도 13). NDP-D-당 중에서, 네 개의 다른 종류의 당 공여체가 UDP-D-글루코오스와 비교하여 이용되었다. C-2 위치-변형 당(TDP-D-2 데옥시글루코오스 및 UDP-N-아세틸 글루코사민), C-4 위치-변형 당(UDP-D-갈락토오스), C-6 위치-변형 당(UDP-D-글루쿠로닉산) 및 C-4 및 C-5 위치-변형 당(TDP-D-비오사민)을 다양한 NDP-D-당에 대한 YjiC 활성을 증명하기 위하여 사용하였다. 마찬가지로, 두 가지 다른 NDP-L-당(TDP-L-람노오스 및 GDP-L-푸코오스)을 실험실-규모 반응에서 동일한 조건 하에 사용하였다. Because YjiC has flexibility for different hydroxyl groups and various acceptor matrix flexibility for flavonoid groups, resveratrol as a model receptor substrate has demonstrated donor substrate flexibility for other NDP-sugars. Both NDP-D-sugar and NDP-L-sugar were used for the glycosyltransferase activity of YjiC (Figure 13). Among the NDP-D-sugars, four different kinds of sugar donors were used in comparison with UDP-D-glucose. (UDP-D-galactose), C-6 position-modified glucose (UDP-D-2 deoxyglucose and UDP- N -acetylglucosamine) D-gluconic acid) and C-4 and C-5 position-modified sugars (TDP-D- biosamine ) were used to demonstrate YjiC activity against various NDP-D-sugars. Likewise, two different NDP-L-sugars (TDP-L-lambda nose and GDP-L-fucose) were used under the same conditions in the laboratory-scale reaction.
순상 실리카 플레이트(F254, Merck, Darmstadt, 독일) 상 얇은 막 크로마토그래피에 의해 실험실-규모 반응 혼합물의 예비적 분석을 통해 아글리콘보다 낮은 tR에서 표준 레스베라트롤보다는 추가 점의 존재를 확인할 수 있었다(도 14). 반응 혼합물은 HPLC-PDA에 의해 분석하였는데, 이는 308 nm에서 레스베라트롤과 접합된 다른 당을 나타내고, 나아가 양성 모드에서 HRQTOF-ESI/MS와 결합된 HPLC-PDA에 의해 확인할 수 있었다(도 15 및 표 3). 다른 종류의 당을 사용하는 경우, 상당히 다른 결과를 얻을 수 있었다.Preliminary analysis of the laboratory-scale reaction mixture by thin-film chromatography on normal-phase silica plates (F 254 , Merck, Darmstadt, Germany) confirmed the presence of additional points rather than standard resveratrol at lower t R than aglycon 14). The reaction mixture was analyzed by HPLC-PDA, indicating other sugars conjugated with resveratrol at 308 nm and further confirmed by HPLC-PDA combined with HRQTOF-ESI / MS in positive mode (Figure 15 and Table 3 ). When using different sugars, we could get quite different results.
글루코시드
Glucoside
갈락토시드
Galactoside
레스베라트롤 4'-O-β-D-갈락토시드
C20H22NaO8[M+galactose]+Na+ C 20 H 23 O 8 [M + galactose] + H +
C 20 H 22 NaO 8 [M + galactose] + Na +
413.121238391.139293
413.121238
413.1229391.1402
413.1229
2-데옥시글루코시드
2-deoxyglucoside
비오사미노시드
Biosaminoside
레스베라트롤 4'-O-β-D-비오사미노시드
C20H23NNaO6[M+viosamine]+Na+ C 20 H 24 NO 6 [M + viosamine] + H +
C 20 H 23 NNaO 6 [M + viosamine] + Na +
396.142307374.160363
396.142307
396.1412374.1599
396.1412
푸코시드
Foucault
레스베라트롤 3-O-β-L-푸코시드
Resveratrol 3-O- [beta] -L-fucosid
C20H23NaO7[M+fucose]+Na+ C 20 H 23 O 7 [M + fucose] + H +
C 20 H 23 NaO 7 [M + fucose] + Na +
397.126323375.144378
397.126323
397.1263375.1446
397.1263
산물 형성 수뿐만 아니라 기질의 전환률은 반응 혼합물 내 사용된 NDP-당의 종류에 따라 다양했다(도 16). TDP-2-데옥시-D-글루코오스를 제외한, 반응에서 사용된 모든 NDP-D-당은 레스베라트롤과 결합된 하나의 당 부분을 가진 단일 산물을 나타내었다. 초과 NDP-당의 이용가능성 및 효소 합성의 어려움 때문에, 모든 산물은 HPLC-PDA 및 고해상도 정밀 질량 분석에 의해서 추정적으로 묘사할 수 있었다. 게다가, 글리코임의화된 산물의 tR을 NMR 분석에 의하여 구조적 설명이 이루어진 레스베라트롤의 글리코실화 산물과 비교하였다. 레스베라트롤 3-O- β-D-2-데옥시글루코시드(tR: 13.8 min, [M+Na]+~397.1267) 및 레스베라트롤 3,5-O- β-D-di-2-데옥시글루코시드(tR: 13.1 min, [M+Na]+~543.1867)는 데옥시당 결합 때문에 각각의 레스베라트롤 모노글루코시드 및 디글루코시드와 비교하였을 때 낮은 tR을 가진다. 마찬가지로, 레스베라트롤 4'-O-β-D-갈락토시드(tR: 12.6 min, [M+Na]+~413.1229) 및 레스베라트롤 4'-O-β-D-비오사미노시드(tR: 12.6 min, [M+Na]+~396.1412)는 레스베라트롤 4'-O-β-D-글루코시드와 비슷한 tR을 가진다. 상기 두 산물은 두 가지 독립적인 반응 혼합물 내에서도 생산되었다. 그러나, UDP-D-글루쿠로닉산 및 UDP-N-아세틸 글루코사민이 당 공여체로 사용되었을 때에는 어떠한 산물도 발견되지 않았다. 마찬가지로, 독립적인 글리코실트랜스퍼라아제 반응을 휘하여 두 가지 다른 NDP-L-당(TDP-L-람노오스 및 GDP-L-푸코오스)이 사용되었을 때, HPLC-PDA 및 HRQTOF-ESI/MS 분석에 의해 모노글리코실화된 산물 레스베라트롤 3-O-β-L-람노시드(tR: 13.8 min, [M+H]+~375.1462) 및 레스베라트롤 3-O-β-L- 푸코시드(tR: 13.8 min, [M+H]+~375.1446)가 발견되었다(도 15). The conversion rate of the substrate as well as the product formation number varied depending on the type of NDP-sugar used in the reaction mixture (FIG. 16). All NDP-D-sugars used in the reaction, except for TDP-2-deoxy-D-glucose, showed a single product with one sugar moiety attached to resveratrol. Due to the availability of excess NDP-sugars and the difficulty of enzyme synthesis, all products were presumably depicted by HPLC-PDA and high resolution precision mass spectrometry. In addition, t R of the glyco-randomized product was compared to the glycosylated product of resveratrol, which was structurally explained by NMR analysis. Resveratrol 3-O- β-D-2- deoxy-glucoside (t R: 13.8 min, [ M + Na] + ~ 397.1267) and
다른 반응 시간 간격을 두고 다른 당 공여체를 사용하여 레스베라트롤의 전환 퍼센트를 확인하였다(도 16). 반응에서 사용된 모든 NDP-당에서 비슷한 산물 형성 양상이 관찰되었다. 레스베라트롤의 레스베라트롤 글루코시드의 가장 높은 전환은 TDP-D-비오사민(~49%), UDP-D-갈락토오스(~45%) 및 TDP-2-데옥시-D-글루코오스(~45%)에 잇달아 UDP-D-글루코오스(~90%)일 때 나타났다. TDP-L-람노오스 및 GDP-L-당 반응은 각각 21.6% 및 15.4%로 상대적으로 낮은 레스베라트롤 전환률을 보였다. 산물 형성률은 배양 1 시간에서 3 시간까지 증가되었다. 그러나, 배양시간을 증가시킴에 따라, 레스베라트롤 3-O- β-D-글루코시드에서 예상치 못한 결과가 나타났다. 레스베라트롤 3-O- β-D-글루코시드의 농도가 1 시간 배양 후에 더 높아졌고, 2 시간 및 3 시간 배양 후 자발적으로 감소되었다. 초기에 형성된 산물의 감소는 두 가지 이유에 근거한 것이라고 보인다. 첫 번째는, 산물의 열역학적 불안정성일 수 있다. 두 번째는, 플로레틴의 경우와 같이(Pandey, R.P. et al., Appl . Environ. Microbiol, 79:3516-21, 2013), YjiC에 의한 글리코실화 반응의 역에 의하여 레스베라트롤 및 UDP-D-글루코오스로 이미 전환된 것일 수 있다. 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드는 동일한 효소를 사용하였고, 디글루코시드 또는 트리글루코시드 중 하나로 전환되었다.
The percent conversion of resveratrol was determined using different saccharide donors at different reaction time intervals (Fig. 16). Similar product formation patterns were observed in all the NDP-sugars used in the reaction. The highest conversion of resveratrol to resveratrol glucoside was followed by TDP-D-biosamines (~ 49%), UDP-D-galactose (~ 45%) and TDP-2-deoxy-D-glucose UDP-D-glucose (~ 90%). The TDP-L-laminose and GDP-L-glucose reactions showed relatively low resveratrol conversion rates of 21.6% and 15.4%, respectively. The product formation rate was increased from 1 hour to 3 hours. However, with increasing incubation time, unexpected results were seen in resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside. The concentration of resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside was higher after 1 hour incubation and decreased spontaneously after 2 hours and 3 hours incubation. The decrease in the initially formed product appears to be based on two reasons. The first may be the thermodynamic instability of the product. Second, resveratrol and UDP-D-glucose were synthesized by the reverse of the glycosylation reaction by YjiC as in the case of floretine (Pandey, RP et al., Appl . Environ Microbiol , 79: 3516-21, 2013) Lt; / RTI > Resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside used the same enzyme and was converted to one of the diglycosides or triglycosides.
2-4: 2-4: 레스베라트롤Resveratrol 글루코시드의 Glucoside 탈당화Desolvation
반응 혼합물 내의 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드의 불안정성을 증명하기 위하여, 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드 유래 글루코오스가 글리코실화 반응의 역에 의해 UDP-D-글루코오스 및 레스베라트롤 아글리콘을 형성하기 위하여 UDP로 이동되는 탈당화 반응을 수행하였다. 다른 시간 간격에서 탈당화 반응 혼합물의 HPLC-PDA 분석은 반응 상태를 나타낸다. 화합물 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드는 37℃에서 배양한 지 1시간 이내에 최초 양의 20%까지 천천히 감소하였다. 레스베라트롤이 축적되어, 반응 혼합물 내 농도가 증가하였다(도 17). 12시간 및 24시간 배양 후에, 반응 혼합물은 레스베라트롤 아글리콘과 마찬가지로 자발적인 (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐 및 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐의 형성을 나타내었다. 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드의 탈당화 후에 형성된UDP-D-글루코오스 및 레스베라트롤은 탈당화 반응 혼합물에서 새롭게 형성된 산물을 생산하기 위하여 YjiC에 의하여 이용될 수 있다. 그러나, 트리글루코시드 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐은 발견되지 않았는데, 이는 반응 혼합물 내 초과 UDP-D-글루코오스의 결핍에 기여한다. 이를 통하여 효소가 레스베라트롤 글루코시드를 탈당화할 수 있고, 따라서 UDP-D-글루코오스 및 레스베라트롤을 생산할 수 있으며, 이는 결국 다른 산물을 생산하기 위하여 동일한 효소에 의하여 이용된다(도 17). 따라서, 형성된 산물은 열역학적으로 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드 보다 더 안정하다. 이러한 현상은 (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐 및 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐의 풍부도가 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드와 비교하여 상대적으로 더 높은, 레스베라트롤 글리코실화 반응의 HPLC-PDA 분석에 의해 관찰되었다(도 3). 반대로, 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드의 C-5 수산기 위치에서의 계속적인 글리코실화 후 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드는 또 다른 열역학적으로 더 안정한 (E)-1-(3,5-Bis-β-D-글루코피라노실옥시페닐)-2-(4-하이드록시페닐) 에텐으로 직접 전환된다.
In order to demonstrate the instability of resveratrol 3-O-? -D-glucoside in the reaction mixture, resveratrol 3-O-? -D-glucoside derived glucose was converted to UDP-D-glucose and resveratrol agglutinin by the inverse of the glycosylation reaction. A desolvation reaction, which is carried out in UDP, was carried out to form a ricon. HPLC-PDA analysis of the dehydroxylation reaction mixture at different time intervals indicates the reaction state. The compound resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside slowly decreased to 20% of the initial amount within 1 hour after incubation at 37 [deg.] C. Resveratrol was accumulated, increasing the concentration in the reaction mixture (Figure 17). After 12 h and 24 h incubation, the reaction mixture was incubated with spontaneous (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4 -? - D-glucopyranosyloxyphenyl) Ethene and (E) -1- (3,5-Bis-? -D-glucopyranosyloxyphenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) ethene. The UDP-D-glucose and resveratrol formed after desalting of resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside can be used by YjiC to produce a newly formed product in the dehydroxylation reaction mixture. However, no triglycoside (E) -1- (3,5-Bis-? -D-glucopyranosyloxyphenyl) -2- (4 -? - D-glucopyranosyloxyphenyl) , Which contributes to the deficiency of excess UDP-D-glucose in the reaction mixture. Through this, the enzyme can desaturate resveratrol glucoside, thus producing UDP-D-glucose and resveratrol, which is eventually used by the same enzymes to produce other products (FIG. 17). Thus, the product formed is thermodynamically more stable than resveratrol 3-O- [beta] -D-glucoside. (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4 -? - D-glucopyranosyloxyphenyl) ethene and -β-D-glucopyranosyloxyphenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) ethene is relatively higher than that of resveratrol 3-O-β-D-glucoside HPLC-PDA analysis (Figure 3). Conversely, resveratrol 3-O- beta -D-glucoside after continuous glycosylation at the C-5 hydroxyl position of resveratrol 3-O- beta -D-glucoside is another thermodynamically more stable (E) -1- 3,5-Bis- [beta] -D-glucopyranosyloxyphenyl) -2- (4-hydroxyphenyl) ethene.
2-5: 반응촉매를 위한 필수 아미노산의 예측2-5: Prediction of Essential Amino Acids for Reaction Catalysts
특성화된 스트렙토마이세스 안티바이오티쿠스 유래 올레안도마이신 글리코실트랜스퍼라아제(OleD) (PDB 데이터베이스 no.2IYA) 및 미크로모노스포라 에키노스포라 유래 칼리키아마이신 글리코실트랜스퍼라아제 (PDB 데이터베이스 no.3IA7)을 Accelrys Discovery Studio 3.1 소프트웨어(Accelrys, 샌디에고, 미국)를 이용하여 YjiC 구조 모델에 대한 높은 유사성 및 동질성을 근거로 주형으로 선택하였다(도 18). ExPASy server(2010)를 사용한PSI-BLAST(Comparison Matrix, BLOSUM 62; E-threshold, 10)를 YjiC의 동종성을 찾는데 사용하였다. 두 주형 OleD 및 CalG4가 YjiC와의 높은 유사성을 근거로 선택되었다. YjiC의 아미노산 서열을 OleD 및 CalG4로 조정하고, Discovery Studio 3.1의 동종성 모델 구축(build homology model)을 이용하여 모델 구축에 이용하였고, 최종적으로 MODELLER에 의해 모델을 만들었다. YjiC 모델에 대하여, UDP 리간드를 OleD(2IYA)로부터 얻어내어, 주형 OleD 내에서와 같이 비슷한 위치에 두었다. 최종 YjiC 모델은 활성부위 최적화 후 분자 동역학을 이용하여 만들어지고, OleD와 같은 배향 내 리간드로써 UDP로 레스베라트롤의 도킹을 위해 사용되었다(도 19). YjiC의 유효 모델에 대하여, 레스베라트롤을 LigandFit(Discovery Studio)를 이용하여 도킹하였다. YjiC 단백질 내 다른 형태의 레스베라트롤을 생산하는 최적의 레스베라트롤의 결합 모드 선택을 위하여 25개의 다른 포즈가 만들어졌다(Monte Carlo Trails). in silico 연구는 YjiC 활성 부위 주변에 존재하는 중요한 아미노산과 관련하여 주목할 만한 결과를 나타내었다. 포켓에 결합한 기질에 직면하는 아미노산 잔기는 His16, Phe111, Ser144, Ile145 및 His298이었다(도 20). 아미노산 His16 및 His298은 OleD의 His19, VvGT1의 His20 및 MurG의 His19를 포함하는 효소의 글리코실트랜스퍼라아제 활성에 있어서 중요하다(Zhou, M. et al., Synthesis, 8:1301-6, 2006; Hu, Y.N. et al., Proc. Natl . Acad . Sci . U.S.A., 100:845-9, 2003). 히스티딘은 NDP-당 공여체의 당의 C1 위치에 친핵성 공격을 위한 폴리페놀 수산기의 산소를 활성화하기 위한 브뢴스테드 염기로써 작용한다. His350 및 Ser355는 VvGT1의 UDP의 β-포스페이트 및 α-포스페이트의 산소와 상호작용한다(Offen, W. et al., EMBO J., 25:1396-1405, 2006). 마찬가지로, GtfA의 His293 및 Thr298은 UDP 포스페이트의 유사한 산소와 상호작용한다(Mulichak, A.M. et al., Proc . Natl . Acad . Sci . U.S.A., 100:9238-43, 2003). YjiC UDP의 β-포스페이트에 인접한 His298을 발견하였다. His298 잔기는 또한 레스베라트롤의 C-4' 수산기에 인접해 있었다(도 19 및 도 20). 게다가, His16은 대부분의 글리코실트랜스퍼라아제 단백질 내 중요한 역할을 하는 것으로 증명된 또 다른 하나의 중요한 아미노산이고, 이는 레스베라트롤의 C-3 수산기 위치에 인접해 있다. 그러나, 기질 레스베라트롤은 OleD에 의해 쓰여진 레스베라트롤과 유사하게, 두 개의 결합 모드를 가진다(머리 우선 대 꼬리 우선). 이러한 결과는 레스베라트롤의 3,5 및 4' 수산기 위치에서의 글리코실화에서 나타날 수 있다. 이러한 결과는 레스베라트롤 디글리코시드 및 트리글리코시드의 생산을 발견한 in vitro 반응과 일치하는 것이다. 포켓에 결합한 공여체 기질 내 다른 필수 아미노산은 UDP 리간드에 인접한 His14, Thr234, Asn302, Ser303 및 Glu306을 포함한다(도 18). 단백질 구조에 대한 자세한 연구 및 돌연변이유발 연구는 정확한 아미노산 및 박테리아 글리코실트랜스퍼라아제의 활동 모드를 밝히기 위하여 필수적인 것이다.
Oleandomycin Glycosyltransferase (OleD) (PDB database no. 2IYA) derived from the characterized Streptomyces antibiotics and calicheamicin glycosyltransferase derived from Micro Monospore Echinospora (PDB database no. 3IA7) were selected as templates based on high similarity and homology to the YjiC structural model using Accelrys Discovery Studio 3.1 software (Accelrys, San Diego, USA) (Fig. 18). PSI-BLAST (Comparison Matrix, BLOSUM 62; E-threshold, 10) using ExPASy server (2010) was used to find the homogeneity of YjiC . Both templates OleD and CalG4 were selected based on their high similarity to YjiC. Adjust the amino acid sequence of a YjiC OleD and CalG4, and using the built homologous model of Discovery Studio 3.1 (build homology model) was used to build the model, and finally created a model by MODELLER. For the YjiC model, the UDP ligand was obtained from OleD (2IYA) and placed in a similar position as in the template OleD. Final YjiC The model was made using molecular dynamics after active site optimization and was used for docking resveratrol with UDP as an orientation ligand such as OleD (Figure 19). For the valid model of YjiC, resveratrol was docked using LigandFit (Discovery Studio). Twenty-five different poses were made (Monte Carlo Trails) to select the optimal resveratrol binding mode to produce different forms of resveratrol in the YjiC protein. in The silico studies have shown remarkable results with respect to important amino acids present around the YjiC active site. The amino acid residues facing the substrate bound to the pocket were His16, Phe111, Ser144, Ile145 and His298 (Fig. 20). The amino acids His16 and His298 are important in the glycosyltransferase activity of enzymes including OleD His19, VvGTl His20 and MurG His19 (Zhou, M. et al., Synthesis , 8: 1301-6, 2006; hu, YN et al, Proc Natl Acad Sci USA, 100:..... 845-9, 2003). Histidine serves as a Bronsted base for activating the oxygen of the polyphenol hydroxyl group for nucleophilic attack at the C1 position of the sugar of the NDP-sugar donor. His350 and Ser355 interact with the? -Phosphate of UDP of VvGTl and the oxygen of? -Phosphate (Offen, W. et al., EMBO J. , 25: 1396-1405, 2006). Similarly, His293 and Thr298 of GtfA interact with similar oxygen of UDP phosphate (Mulichak, AM et al., Proc . Natl . Acad . Sci . USA , 100: 9238-43, 2003). We found His 298 adjacent to? -Phosphate of YjiC UDP. His298 residue was also adjacent to the C-4 'hydroxyl group of resveratrol (Figures 19 and 20). In addition, His16 is another important amino acid that has proven to play an important role in most glycosyltransferase proteins, which is adjacent to the C-3 hydroxyl position of resveratrol. However, substrate resveratrol has two binding modes, similar to resveratrol written by OleD (head-to-tail precedence). These results can be seen in glycosylation at the 3,5 and 4 'hydroxyl positions of resveratrol. These results are consistent with the in vitro response to the discovery of the production of resveratrol diglycoside and triglycoside. Other essential amino acids in the donor substrate bound to the pocket include His14, Thr234, Asn302, Ser303 and Glu306 adjacent to the UDP ligand (Figure 18). Detailed studies of protein structure and mutagenesis studies are essential to reveal the mode of activity of the correct amino acid and bacterial glycosyltransferases.
실시예Example 3: 3: 레스베라트롤Resveratrol 및 이의 And objection 글리코실화된Glycosylated 유도체의 효과 Effect of derivatives
3-1: 쥐 대식세포의 세포 생존력3-1: Cell viability of mouse macrophages
세포 생존력에 대한 자연 상태의 레스베라트롤 및 이의 글리코실화된 유도체의 효과는 쥐 대식세포 RAW 264.7 세포 내 3-[4,5-디메틸티아졸-2-일]-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드(MTT) 미량배양 테트라졸륨 생존력 분석을 이용하여 증명하였다. 레스베라트롤은 RAW 264.7 세포에 대해 현저한 세포독성을 나타내었다(도 21의 A). 그러나, 레스베라트롤의 글리코실화된 유도체인 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드 및 (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐은 100 ㎍/ml까지 세포 생존력을 감소시키지 않은 반면, (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐은 150 ㎍/ml에서 어떠한 감지할만한 수준의 세포독성도 나타내지 않았다. 이러한 결과를 통해 3 또는 4' 위치 중 하나에서의 레스베라트롤의 글리코실화가 대식세포에 대한 레스베라트롤의 독성을 사라지게 하고, 4' 위치의 글리코실화가 레스베라트롤 세포독성을 줄이는데 있어서 3-위치보다 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 레스베라트롤의 향상된 세포 생존력이 레스베라트롤 글루코시드의 물 용해도를 증가시키고, 이로써 아글리콘과 비교하여 세포막 투과성을 감소시킨다고 할 것이다.
The effect of naturally occurring resveratrol and its glycosylated derivatives on cell viability was evaluated by measuring the activity of 3- [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5-diphenyltetrazolium bromide in rat macrophage RAW 264.7 cells MTT) microculture tetrazolium viability assay. Resveratrol showed significant cytotoxicity against RAW 264.7 cells (Fig. 21A). However, resveratrol, a glycosylated derivative of resveratrol, 3-O- beta -D-glucoside and (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4-β-D-glucopyranosyl -Oxyphenyl) ethene did not decrease cell viability up to 100 / / ml, whereas (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4 -? - D-glucopyranosyloxy Phenyl) ethene showed no detectable levels of cytotoxicity at 150 [mu] g / ml. These results show that resveratrol glycosylation at one of the 3 or 4 ' positions obliterates resveratrol toxicity to macrophages and that glycosylation at the 4 ' position is more effective than 3-position in reducing resveratrol cytotoxicity Could know. Improved cell viability of resveratrol will increase the water solubility of resveratrol glucoside, thereby reducing cell membrane permeability compared to aglycone.
3-2: 3-2: RAWRAW 264.7 세포에 의한 By 264.7 cells ILIL -6의 분비-6 secretion
레스베라트롤은 낮은 농도(<12 μM)에서 림프구 번식을 조절하고(Feng, Y.H. et al., Acta Pharmacol Sin, 23:893-7, 2002) IL-6 생산이 면역학적 반응을 조절하는 것과 연관되어 있기 때문에(Diehl, S. et al., Immunol, 39:531-6, 2002), 레스베라트롤 및 이의 글리코실화된 유도체가 IL-6 분비를 자극할 수 있는지 시험해보았다. 효소결합 면역흡수 분석 결과는 낮은 농도(50 및 75㎍/ml)의 레스베라트롤이 대조군(DMSO 처리 세포)과 비교하여 IL-6 분비를 약간 자극하지만, 상대적으로 높은 농도(100 및 150 ㎍/ml)의 레스베라트롤은 투여량에 따라 IL-6 분비를 상당히 감소시켰다. 반대로, 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드 및 (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐 모두 IL-6 분비를 상당히 증가시켰다(도 21의 B). 하지만, IL-6 분비 양상은 글리코실화 위치에 따라 매우 달랐다. (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐의 처리는 Il-6 농도를 약간 감소시킨 반면, 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드는 투여량에 의존적으로 IL-6 분비를 극적으로 유도하였다(도 20). 이러한 결과를 통해 레스베라트롤의 글리코실화가 아글리콘 레스베라트롤과 비교하여 대식세포 내 IL-6 생산을 분명히 조절하고, 레스베라트롤의 3-위치 글리코실화는 4' 위치 글리코실화보다 더 효과적인 면역자극활성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 그러나, 글리코실화된 레스베라트롤 유도체 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드 및 (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐은 투여량에 따라 IL-6 분비를 상당히 증가시켰으며, 이는 이러한 글루코시드 유도체들이 레스베라트롤의 자연적인 항-염증 활성을 잃는 반면 IL-6 분비의 상향조절을 통해 면역자극활성을 얻는다는 것을 의미한다.
Resveratrol modulates lymphocyte proliferation at low concentrations (<12 μM) (Feng, YH et al., Acta Pharmacol Sin, 23: 893-7, 2002) IL-6 production of the immunological response because the association that it throttles (Diehl, S. et al, Immunol , 39:. 531-6, 2002), resveratrol and its glycosides We tested whether the misfolded derivative could stimulate IL-6 secretion. Enzyme binding immunoabsorption analysis showed that resveratrol at low concentrations (50 and 75 μg / ml) slightly stimulated IL-6 secretion compared to the control (DMSO treated cells), but at relatively high concentrations (100 and 150 μg / ml) Of resveratrol significantly reduced IL-6 secretion by dose. In contrast, both resveratrol 3-O- beta -D-glucoside and (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4-β-D-glucopyranosyloxyphenyl) -6 secretion significantly (Fig. 21B). However, IL-6 secretion pattern was very different depending on the position of glycosylation. Treatment of (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4 -? - D-glucopyranosyloxyphenyl) ethene slightly reduced the concentration of Il-6, while resveratrol 3- O- [beta] -D-glucoside dramatically induced IL-6 secretion in a dose-dependent manner (Fig. 20). These results demonstrate that glycosylation of resveratrol clearly controls IL-6 production in macrophages compared to aglycone resveratrol and that 3-position glycosylation of resveratrol exhibits more effective immunostimulatory activity than 4 ' -position glycosylation Could know. However, the glycosylated resveratrol derivative resveratrol 3-O- beta -D-glucoside and (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4-β-D-glucopyranosyloxy Phenyl) ethene significantly increased IL-6 secretion by dose, suggesting that these glucoside derivatives lose immunostimulatory activity through upregulation of IL-6 secretion while losing the natural anti-inflammatory activity of resveratrol .
3-3: 3-3: RAWRAW 264.7 세포 내 264.7 intracellular NONO 생산 production
NO는 많은 생리적 및 병리적 과정에 관련된 중요한 세포 신호 분자이며, 이는 면역조절 효과를 나타내는 활성화된 대식세포 내 유발성 산화질소 합성(iNOS)에 의하여 생산된다(Detmers, P.A. et al., J. Immunol ., 165:3430-5, 2000). 그러므로, 다른 농도의 화합물의 존재 하 RAW 264.7 세포를 이용하여 NO 생산에 대한 레스베라트롤 및 이의 글루코시드의 효과를 조사하였다. 상대적으로 낮은 농도 (50 ㎍/ml)의 레스베라트롤 아글리콘은 글리코실화된 유도체보다 NO 생산에 더 효과적이다(도 21의 C). 그러나, NO 농도는 레스베라트롤의 농도가 증가함에 따라(75-150 ㎍/ml) 상당히 감소하는데, 이는 IL-6 분비 결과와 유사하다. 세포 생존력에 대한 레스베라트롤의 효과를 고려하였을 때, IL-6 및 NO 농도의 투여량에 따른 감소는 RAW 264.7 세포에 대한 세포독성 때문일지도 모른다. 그러나, 글리코실화된 유도체는 상대적으로 높은 농도(75-150 ㎍/ml)의 레스베라트롤과 비교하여 NO 생산에 더 효과적이다(도 21). 75-100㎍/ml 농도에서, (E)-1-(3,5-디하이드록시페닐)-2-(4-β-D-글루코피라노실-옥시페닐) 에텐이 레스베라트롤 3-O-β-D-글루코시드보다 NO 생산에 더 효과적이지만, 비록 NO 및 IL-6 농도에 대한 효과가 레스베라트롤과 비교하여 상당하다고 하더라도, 150 ㎍/ml에서는 효과가 반대로 되며, 이는 IL-6 분비 결과와 다소 다르다. 이러한 결과를 통하여 레스베라트롤의 글리코실화가 레스베라트롤 아글리콘과 비교하여 대식세포내 NO 및 IL-6를 분명히 조절한다는 것을 알 수 있었다. 레스베라트롤 글루코시드에 의한 NO 생산의 투여량에 따른 상당한 증가는 레스베라트롤의 자연적인 항-염증 활성을 잃는 반면, NO 생산의 상향조절에 의해 면역자극 활성을 일찍이 얻는다는 것을 의미한다.
NO is an important cellular signaling molecule involved in many physiological and pathological processes and is produced by activated macrophage-induced nitric oxide synthase (iNOS), which exhibits immunomodulatory effects (Detmers, PA et al., J. Immunol ., 165: 3430-5, 2000). Therefore, the effect of resveratrol and its glucoside on NO production was examined using RAW 264.7 cells in the presence of different concentrations of the compound. Relatively low concentrations (50 [mu] g / ml) resveratrol aglycon are more effective in NO production than glycosylated derivatives (Fig. 21C). However, the NO concentration significantly decreases with increasing concentrations of resveratrol (75-150 [mu] g / ml), which is similar to the results of IL-6 secretion. Given the effect of resveratrol on cell viability, a dose-dependent decrease in IL-6 and NO concentrations may be due to cytotoxicity to RAW 264.7 cells. However, glycosylated derivatives are more effective for NO production compared to relatively high concentrations (75-150 [mu] g / ml) resveratrol (Fig. 21). (E) -1- (3,5-dihydroxyphenyl) -2- (4 -? - D-glucopyranosyloxyphenyl) ethene was administered at a concentration of 75-100 占 퐂 / -D-glucoside, although the effect on NO and IL-6 concentrations is comparable to that of resveratrol, the effect is reversed at 150 μg / ml, which is somewhat different from the result of IL-6 secretion different. These results demonstrate that glycosylation of resveratrol apparently modulates NO and IL-6 in macrophages compared to resveratrol aglycon. Significant increases in dose of NO production by resveratrol glucoside means that the immunostimulatory activity is obtained earlier by upregulating NO production while losing the natural anti-inflammatory activity of resveratrol.
레스베라트롤의 글리코실화가 레스베라트롤의 세포독성을 제거하고 글리코실화된 레스베라트롤 유도체가 레스베라트롤 아글리콘과 비교하여 대식세포 내 NO 및 IL-6 생산을 분명히 조절한다는 것을 조기 면역 자극에 대한 유용한 효과를 보여 증명하였다. 비록 신규한 레스베라트롤 유사체가 증명된 것은 아니지만, 다양한 당과 결합하였을 때 향상된 생물학적 활성을 가진다는 것을 알 수 있었다.
It has been shown that glycosylation of resveratrol eliminates the cytotoxicity of resveratrol and that glycosylated resveratrol derivatives have a clear effect on the production of NO and IL-6 in macrophages compared to resveratrol aglycon, demonstrating a beneficial effect on early immune stimulation. Although the novel resveratrol analog has not been proven, it has been found that it has improved biological activity when combined with various sugars.
실험데이터는 평균±SEM(표준평균오차)로 나타내었다. Unpaired Student's t-tests로 그룹간 비교하였다. p값이 0.05 이하인 경우 통계학적으로 유효한 것으로 간주하였다.
Experimental data are expressed as mean ± SEM (standard mean error). Unpaired Student's t-tests were compared between groups. A p-value less than 0.05 was considered statistically valid.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in the exemplary embodiments without materially departing from the novel teachings and advantages of this invention. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
<110> SUNMOON UNIVERSITY INDUSTRY- UNIVERSITY COOPERATION FOUNDATION <120> Preparing Resveratrol Glucoside <130> P13-B241 <160> 2 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YjiC-F <400> 1 ggatccatgg gacataaaca tatcgcg 27 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YjiC-R <400> 2 ctcgagttat tttactcctg cgggtgctaa 30 <110> SUNMOON UNIVERSITY INDUSTRY- UNIVERSITY COOPERATION FOUNDATION <120> Preparing Resveratrol Glucoside <130> P13-B241 <160> 2 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YjiC-F <400> 1 ggatccatgg gacataaaca tatcgcg 27 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> YjiC-R <400> 2 ctcgagttat tttactcctg cgggtgctaa 30
Claims (7)
Wherein the resveratrol is reacted with the sugar donor in the presence of UDP-glycosyltransferase.
The method of claim 1, wherein the UDP-glycosyltransferase is a recombinant microorganism into which the gene of the enzyme is introduced.
2. The method according to claim 1, wherein the gene is YjiC .
The method of claim 1, wherein the microorganism is E. coli .
According to claim 1, UDP- glycosyl transferase dehydratase is Bacillus piece you miss formate (Bacillus licheniformis . < / RTI >
The method of claim 1, wherein the sugar donor UDP-D- glucose, TDP-D- rainy samin, UDP-D- galactose, TDP-D-2- deoxy-glucose, UDP- N - acetylglucosamine, UDP-D- gluconic Wherein the resveratrol glucoside is any one selected from the group consisting of citric acid, gluconic acid, gluconic acid, gluconic acid, gluconic acid, gluconic acid, gluconic acid, gluconic acid,
The method of claim 1, wherein the resveratrol glucoside is selected from the group consisting of (E) -resveratrol-3-O- beta -D-glucoside, (E) 3,5-O-? -D-glucoside, 3,5-O-? -D-glucoside, and 3,5-O-? -D-glucoside. Seed production method.
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2013
- 2013-10-18 KR KR20130124718A patent/KR20150045247A/en not_active Application Discontinuation
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