[发明专利]布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种布渣叶黄烷酮‑2‑羟基化酶及其编码基因与应用。所述布渣叶黄烷酮‑2‑羟基化酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，其编码基因序列如SEQ ID NO.1或2所示。本发明首次从布渣叶中克隆得到布渣叶黄烷酮‑2‑羟基化酶（MpF2H）基因，MpF2H具有催化柚皮素生成2‑羟基柚皮素的活性。利用本发明可以通过基因工程技术来提高布渣叶等植物中牡荆苷、异牡荆苷和维采宁‑2等黄酮碳苷类成分的含量，或通过生物合成技术制备牡荆苷、异牡荆苷和维采宁‑2等黄酮碳苷类成分，为进一步研究布渣叶ACGs生源途径奠定了基础，对布渣叶次生代谢调控及种质创新研究也将具有非常重要科学意义与应用价值。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域。更具体地，涉及一种布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶及其编码基因与应用。

背景技术

植物类黄酮是一类广泛存在的小分子化合物，在植物体内大多以糖苷形式存在，其O-苷不胜枚举，而C-苷历历可数。黄酮C-苷的糖配基大多直接连接在其A环的C-6/C-8位，因母核各异，其种类也不尽相同。长期以来，植物类黄酮以其广泛的生理活性和良好的药食两用价值使得其应用研究如火如荼，其中大量的工作主要集中了各种黄酮类成份的分离纯化、结构鉴定、活性评价及产品开发上。但相关的基础研究，比如植物类黄酮次生代谢调控的研究，尤其是黄酮C-苷的次生代谢调控研究，相关的研究报道屈指可数。

近年来，随着研究的不断深入，黄酮 C-苷及其生物活性引起了越来越多的关注。从文献报道可知，其苷元以芹菜素或木犀草素较为常见，其糖配基以葡萄糖、鼠李糖、木糖或阿拉伯糖等居多，如牡荆苷、异牡荆苷、维采宁-2、夏佛塔苷、异夏佛塔苷等。研究发现，黄酮碳苷通常具有较好的抗炎、抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血压、护肝等活性。

黄酮C-苷化学性质较O-苷稳定，其化学合成难度也较大。迄今，获取黄酮C-苷的主要途径仍然是从植物原料中提取分离。随着现代生物技术的发展，植物次生代谢逐渐成为研究热点之一。而今，通过调控相应的生物合成关键酶基因的表达，以提高特定代谢产物的累积，在植物基因工程上的应用已越来越成熟，如青蒿素，人参皂苷等。在前期研究中发现，广东凉茶植物布渣叶中黄酮C-苷含量较高，组份较多，且大多数都是芹黄素-C-苷（Apigenin C-glycosides, ACGs）。因此，探索布渣叶ACGs生物合成相关酶的研究具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有布渣叶ACGs生物合成相关酶及其基因的研究不足，提供一种与其ACGs生物合成相关的关键酶基因，并进行了原核表达和功能验证，为进一步研究布渣叶ACG生源途径奠定了基础。

本发明的目的是提供一种布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶MpF2H及其编码基因。

本发明另一目的是提供所述布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶及其编码基因的应用。

本发明再一目的是提供所述布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种编码布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶的DNA分子（即布渣叶黄烷酮-2-羟基化酶编码基因MpF2H），其核苷酸序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示（SEQ ID NO.1为DNA全长序列，SEQ ID NO.2为cDNA序列，即开放阅读框）。

一种在严格条件下能够与SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示序列杂交且编码具有相同功能蛋白质的DNA分子，也应在本发明的保护范围之内。

优选地，上述严格条件可为：在6×SSC、0.5% SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC、0.1% SDS，以及1×SSC、0.1% SDS各洗膜一次。