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操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物
引用本文:周天山,余有本,肖斌,鮑露,高岳芳. 操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物[J]. 微生物学报, 2017, 57(3): 447-458
作者姓名:周天山  余有本  肖斌  鮑露  高岳芳
作者单位:西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100,西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100,西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100,西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100,西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100
基金项目:国家现代农业产业技术体系(CARS-23)
摘    要:【目的】操纵茶树类黄酮3′-羟基化酶,生物合成B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素。【方法】构建了4个茶树类黄酮3′-羟基化酶基因(CsF3′H)和拟南芥的P450还原酶基因(ATR)融合表达质粒:SUMO-CsF3'H[7-517]::ATR1[49-688]3 AA、SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR1[49-688]3 AA、SUMO-CsF3'H[7-517]::ATR2[75-711]3 AA和SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR2[75-711]3 AA,分别转化大肠杆菌菌株TOP10、DH5α和BL21,获得12个转化菌株S1–S12;构建了茶树类黄酮3′-羟基化酶基因CsF3′H表达质粒p YES-Dest52-CsF3′H,转化酵母菌株WAT11,得到转化菌株S13;构建了茶树类黄酮3′-羟基化酶基因CsF3′H表达质粒pES-URA-CsF3′H,及茶树黄烷酮3-羟基化酶基因CsF3H与拟南芥黄酮醇合成酶基因At FLS的融合表达质粒pES-HIS-CsF3H::At FLS 9AA,二者共转化酵母菌株WAT11,获得转化菌株S14。【结果】转化SUMO-CsF3'H[28-517]::ATR1[49-688]3 AA质粒的TOP10菌株S6在25°C条件下发酵,转化效率最高,能将1000μmol/L柚皮素、二氢山奈酚和山奈酚,分别转化生成287.93μmol/L圣草酚、131.76μmol/L二氢槲皮素和188.62μmol/L槲皮素。发酵菌株S13能分别将1000μmol/L柚皮素、二氢山奈酚和山奈酚,最多能转化生成734.32μmol/L圣草酚、446.07μmol/L二氢槲皮素和594.64μmol/L槲皮素。喂食S14发酵菌株5 mmol/L的底物柚皮素,在发酵36–48 h中,最多能生成1412.16μmol/L圣草酚、490.25μmol/L山奈酚、445.75μmol/L槲皮素、66.75μmol/L二氢槲皮素和73.50μmol/L二氢山奈酚。【结论】本研究首次将茶树类黄酮3′-羟基化酶基因应用于B环-3′,4′-二羟基黄酮类化合物圣草酚、二氢槲皮素和槲皮素的生物合成。

关 键 词:关键词:茶树类黄酮3′-羟基化酶,B环-3′  4′-二羟基黄酮类化合物,生物合成
收稿时间:2016-08-19
修稿时间:2016-12-01

Engineering of a flavonoid 3'-hydroxylase from tea plant (Camellia sinensis) for biosynthesis of B-3',4'-dihydroxylated flavones
Tianshan Zhou,Youben Yu,Bin Xiao,Lu Bao and Yuefang Gao. Engineering of a flavonoid 3'-hydroxylase from tea plant (Camellia sinensis) for biosynthesis of B-3',4'-dihydroxylated flavones[J]. Acta microbiologica Sinica, 2017, 57(3): 447-458
Authors:Tianshan Zhou  Youben Yu  Bin Xiao  Lu Bao  Yuefang Gao
Affiliation:College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi Province, China,College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi Province, China,College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi Province, China,College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi Province, China and College of Horticulture, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi Province, China
Abstract:
Keywords:flavonoid 3''-hydroxylase from Camellia sinensis  B-3'',4''-dihydroxylated flavones  biosynthesis
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