1. 研究目的与意义
黄酮类化合物具有多种生物学功能,不仅能抗炎、抗氧化、抗病毒、抑菌,一些稀有黄酮还有抗HIV病毒、抗肿瘤、抗肝癌、抗骨质疏松、抗糖尿病等药理活性,已成为天然产物研究者的研究热点。黄酮类化合物具有多种结构类型,不同结构化合物的生理活性和功能各不相同,它们普遍存在植物的叶子和果实中,大部分与糖结合形成糖苷,小部分以游离形式存在。研究表明,糖基去除后,部分黄酮类化合物具有更强的生物活性,同时脂溶性增强能提高生物利用度;此外,糖基去除后有助于苦味的减轻。
2. 国内外研究现状分析
鼠李糖基转移酶(rhamnosyltransferase;EC 2.4.1.-)是能够催化激活供体上的鼠李糖基 转移到特定受体分子上的酶,该酶能够以 UDP-Rha 作为专一性的糖供体。在 CAZy 数据库 中,目前己发现植物来源的鼠李糖基转移酶一共仅有 14 种,主要来源于植物 Arabidopsis thaliana、Citrus maxima、Citrus sinensis、Glycine max、Lobelia erinus、Morus alba、Petunia x hybrida、Secale cereale、Solanum tuberosum 和 Triticum aestivum。 2004 年,Ahuva Frydman 等从柚子中分离纯化了一种鼠李糖基转移酶(Cm1,2RhaT) 并对其蛋白序列进行测序分析,根据分析结果进行基因克隆,获得了鼠李糖基转移酶的基 因,并且证实了该酶与柚子的苦味形成有关。2003 年,Patrik Jones 等从模式植物 Arabidopsis thaliana 中找到一种鼠李糖基转移酶 UGT78D1,鉴定出该酶是黄酮 3-O-鼠李 糖基转移酶(3RhaT)。2004 年,张果等通过 PCR 法从 Mycobacterium tuberculosis 的基 12 因组中扩增得到了鼠李糖基转移酶基因(wbbL),构建了 E.coli 基因工程菌,得到了高效 表达。2007 年,Keiko Yonekura-Sakakibara 等从模式植物 Arabidopsis thaliana 中找到一 种鼠李糖基转移酶 UGT89C1,鉴定出该酶是黄酮 7-O-鼠李糖基转移酶(7RhaT)。2010年, Masaaki Shibuya 等从 Glycine max 中鉴定出一种与大豆皂苷 I 合成相关的鼠李糖基转 移酶基因(GmSGT3)。2013 年,张军等通过 RT-PCR 法从梁平柚中也扩增得到了鼠李 糖基转移酶(Cm1,2Rha T)基因,构建了 E.coli 基因工程菌并得到了高效表达。2018 年, Feng 等人发现了 E. pseudowushanense 来源的鼠李糖基转移酶 EpPF3RT,研究表明该酶能 够在淫羊藿苷元 3-OH 位上连接鼠李糖,获得宝藿苷 Ⅰ。
3. 研究的基本内容与计划
1、查阅文献了解鼠李糖苷酶苷酶的相关信息,了解异槲皮素、柚皮素、橘皮素-7-o葡萄糖、淫羊藿苷元等的药理活性、理化性质及结构特点等。
2、重组α-l-鼠李糖苷酶dthrha的表达条件优化;
3、重组α-l-鼠李糖苷酶dthrha的制备与纯化;
4. 研究创新点
发现能水解含有 α-1 鼠李糖苷键的淫羊藿苷的 α-L-鼠李糖苷酶 AtRha。
高效合成了稀有黄酮槲皮素 3,7-O-双鼠李糖苷。
