本發明涉及基因工程，更具體的說是涉及一種參與三萜皂苷生物合成的糖基轉移酶編碼基因篩選鑒定及應用。
背景技術：
1、三萜皂苷是中藥斷血流(主要含柴胡皂苷及醉魚草皂苷)和柴胡(以柴胡皂苷為核心活性成分)的關鍵藥效物質。三萜皂苷在天然藥材中的含量較低，面臨化學提取成本高、純化過程污染嚴重等問題，在一定程度上限制了其新藥研發和臨床應用。因此，三萜皂苷的生物合成成為研究熱點。
2、三萜皂苷是一類天然化合物，其基本結構包括：三萜骨架和糖鏈，其中糖鏈部分是通過糖苷鍵連接到三萜骨架上，糖鏈的種類、數量和連接位置決定了三萜皂苷的多樣性和功能。三萜皂苷的糖基化修飾(尤其是c-3位)直接決定其結構多樣性與藥理活性，例如抗炎、免疫調節及抗腫瘤等作用。目前研究表明，尿苷二磷酸依賴的糖基轉移酶(ugts)是催化三萜皂苷糖基化修飾的核心酶類，負責將活化的糖供體，如udp-巖藻糖、udp-葡萄糖、udp-鼠李糖等轉移到三萜骨架上，形成糖苷鍵。不同的糖基轉移酶可以識別不同的糖供體和受體，從而產生結構多樣的三萜皂苷。因此，糖基轉移酶對三萜皂苷的合成至關重要。
3、然而，目前針對三萜皂苷c-3位糖基化修飾的關鍵ugt酶及其編碼基因仍未被明確鑒定，導致其生物合成途徑解析受阻，且無法通過合成生物學手段實現規模化生產，亟需開展系統性研究。
4、因此，如何提供一種可以催化三萜類化合物c-3位糖基化修飾的糖基轉移酶，是本領域技術人員亟需解決的問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供了一種參與三萜皂苷生物合成的糖基轉移酶編碼基因篩選鑒定及應用，成功的發現了可以催化c-3位葡萄糖基化修飾的糖基轉移酶，為三萜皂苷類成分合成生物學研究提供基因元器件，解決了稀有皂苷的生物資源問題。
2、為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
3、一種參與三萜皂苷生物合成的糖基轉移酶，所述糖基轉移酶是由seq?id?no.6所示氨基酸序列或seq?id?no.6所示氨基酸序列經過替換、缺失和/或添加一個或多個氨基酸后仍具有相同酶催化性能的氨基酸序列組成。
4、本發明的再一目的在于提供：一種編碼上述糖基轉移酶的基因，所述基因是由seqid?no.3所示核苷酸序列或seq?id?no.3所示核苷酸序列經過替換、缺失和/或添加一個或多個堿基后仍具有相同酶催化性能的核苷酸序列組成。
5、本發明的再一目的在于提供：一種擴增上述糖基轉移酶基因的引物組，所述引物組包括ccugt-g57755-f和ccugt-g57755-r，具體序列如下：
6、ccugt-g57755-f：5’-atggagatggagatggagaattacgaact-3’，seq?id?no.1；
7、ccugt-g57755-r：5’-ttaagcattattaatgttactaataacatcc?tc-3’，seq?id?no.2。
8、本發明的再一目的在于提供：一種含有上述糖基轉移酶基因的生物材料，所述生物材料為重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌。
9、本發明的再一目的在于提供上述糖基轉移酶或上述編碼糖基轉移酶的基因或上述生物材料的應用，所述應用為以下任一方向：
10、(1)在制備糖基轉移酶和/或含有糖基轉移酶相關產品中的應用；
11、(2)在制備糖基轉移酶突變體和/或含有糖基轉移酶突變體相關產品中的應用；
12、(3)在制備重組糖基轉移酶和/或含有重組糖基轉移酶相關產品中的應用；
13、(4)在三萜皂苷c-3位葡萄糖基化修飾中的應用；
14、(5)在三萜皂苷糖基化修飾中的應用；
15、(6)在三萜皂苷生物合成中的應用。
16、優選的，在步驟(4)-(6)的應用中糖基轉移酶利用糖基供體udp-葡萄糖催化prosaikogenina生成saikosaponinb1、saikosaponin?c1及saikosaponin?x。
17、經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
18、本發明利用液質聯用技術檢測風輪菜根、莖、葉中8種目標成分的含量差異。然后基于風輪菜基因組，鑒定風輪菜糖基轉移酶gt基因家族成員，構建進化樹分析風輪菜與其他物種gt之間的進化關系，初篩參與三萜皂苷糖基化修飾的關鍵酶。最后基于風輪菜不同組織部位轉錄組數據，分析差異基因表達，進一步篩選參與三萜皂苷糖基化修飾的關鍵酶基因。采用上述方法成功篩選到糖基轉移酶基因。
19、利用上述基因構建得到pet28a-mbp-ccugt-g57755原核表達載體，成功獲取了糖基轉移酶，以prosaikogenin?a為底物，進行了體外酶的催化功能驗證。研究發現，本發明糖基轉移酶能利用糖基供體udp-葡萄糖催化prosaikogenina生成saikosaponinb1、saikosaponin?c1及saikosaponin?x。綜上，本發明糖基轉移酶催化三萜類化合物c-3位葡萄糖基化修飾，為三萜皂苷類成分合成生物學研究提供基因元器件，解決了稀有皂苷的生物資源問題。
1.一種參與三萜皂苷生物合成的糖基轉移酶，其特征在于，所述糖基轉移酶是由seqid?no.6所示氨基酸序列或seq?id?no.6所示氨基酸序列經過替換、缺失和/或添加一個或多個氨基酸后仍具有相同酶催化性能的氨基酸序列組成。
2.一種編碼權利要求1所述糖基轉移酶的基因，其特征在于，所述基因是由seq?idno.3所示核苷酸序列或seq?id?no.3所示核苷酸序列經過替換、缺失和/或添加一個或多個堿基后仍具有相同酶催化性能的核苷酸序列組成。
3.一種擴增權利要求2所述糖基轉移酶基因的引物組，其特征在于，所述引物組包括ccugt-g57755-f和ccugt-g57755-r，具體序列如下：
4.一種含有權利要求2所述糖基轉移酶基因的生物材料，其特征在于，所述生物材料為重組載體、表達盒、轉基因細胞系或重組菌。
5.權利要求1所述糖基轉移酶或權利要求2所述編碼糖基轉移酶的基因或權利要求4所述生物材料的應用，其特征在于，所述應用為以下任一方向：
6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于，在步驟(4)-(6)的應用中糖基轉移酶利用糖基供體udp-葡萄糖催化prosaikogenina生成saikosaponin?b1、saikosaponin?c1和saikosaponin?x。