糖基转移酶ASP OleD催化朝藿定C的区域选择性O-糖基化合成Acuminatoside

作者：胡佳伟; 李伟; 张倩; 刘展; 乔崇; 张国林; 罗应刚^*

来源：应用与环境生物学报, 2021, 27(06): 1427-1433.

DOI：10.19675/j.cnki.1006-687x.2020.07036

• 黄酮醇糖苷
• 糖基转移酶
• Acuminatoside
• Epimedin C
• 酶催化合成

Acuminatoside是从粗毛淫羊藿(Epimedzum acuminatum Franch)的地上部分中分离得到的黄酮醇四糖苷,即淫羊藿素(icaritin或anhydroicaritin)在C-3位含有O-a-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-a-L-rhamnopyranoside,在C-7位含O-b-D-glucopyranosyl-(1→2)-b-D-glucopyranoside,该化合物具有潜在的治疗前列腺癌作用.但是从植物分离提取该化合物的收率极低(0.00008%-0.075%),这极大地限制了对Acuminatoside的深入研究、开发与综合利用.朝藿定C是大量易得的淫羊藿素三糖苷,在其C-7-葡萄糖基的2-羟基上引入另一分子葡萄糖基,即可得到Acuminatoside.基于糖基转移酶OleD催化O-糖基化的杂泛性,从NCBI数据库中获得该酶的编码基因,通过密码子优化,全基因合成具有3个氨基酸突变(A242V/S132F/P67T)的ASP OleD.将上述合成基因在大肠杆菌中进行可溶性表达,分离、纯化获得ASP OleD.以朝藿定C为底物,尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-Glc)为糖基供体,ASPOleD为催化剂,发现一个新的酶催化反应.该酶催化反应的产物经HPLC-DAD、UPLC-HRMS及NMR数据分析确定为Acuminatoside.本研究实现了基于糖基转移酶OleD催化O-糖基化的杂泛性,在朝藿定C的C-7-葡萄糖基的2-羟基区域选择性地引入另一分子葡萄糖基,得到Acuminatoside,提供了一种绿色环保、操作简单、选择性高的酶催化转化合成Acuminatoside方法.(图3参63)

• 单位
  中国科学院成都生物研究所; 中国科学院大学