利用微生物GT酵素合成新穎樟芝三萜糖苷及酵素功能研究

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標題:	利用微生物GT酵素合成新穎樟芝三萜糖苷及酵素功能研究 Synthesis of Novel Antrodia Triterpenoid Glucoside by Microbial Gt Enzyme and the Enzymatic Functional Studies
作者:	江建民張德生
貢獻者:	嘉藥學校財團法人嘉南藥理大學藥學系(含碩士班)
關鍵字:	糖基化糖基轉移酶三萜糖苷雙酵素聯合系統 glycosylation glycosyltransferase triterpene glycoside two-enzyme coupled system
日期:	2021
上傳時間:	2022-12-23 11:38:27 (UTC+8)
摘要:	糖基化在天然產物的生物合成上是一種常見的修飾反應，這種修飾主要是經由糖基轉移酶的作用。經由糖基化在天然物結構不同區域或立體上專一性的聯結通常能夠具有改善水溶性、生物穩定性、生物吸收利用性、甚至有新的生物活性。　　在本研究中，我們持續找尋細菌之糖基轉移酶，以針對樟芝水溶性差之羊毛甾烷型三萜來進行轉化。我們篩到一株細菌Bacillus pseudomycoids可以轉化樟芝去氫硫色多孔菌酸DSA。其對應的酵素UGT442被選殖且表達，純化後的酵素之最適化反應條件及特性被檢測，其最適反應之溫度為40℃、最適pH值為pH 8.5、最適之離子為Mg2+ 10mM。其酵素動力學分析顯示UGT442針對DSA之kcat/Km值約為先前研究的BsUGT的5倍。　　而為維持反應中的輔酶UDP-glc及降低反應的成本，我們運用了蔗糖合成酶的逆反應可將UDP及蔗糖轉為UDP-glc的性質，來作為提供UDP-glc。我們將大豆的蔗糖合成酶利用大腸菌表達並純化加以運用，在雙酵素蔗糖合成酶GmSuSy及糖基轉移酶的合併運用上，在莫耳數比例(UGT442/GmSuSy)為1:0.25時即可獲得良好的反應。我們因此可以獲得足夠的轉化產物。經由此反應轉化DSA所獲得的產物經NMR結構鑑定為DSA-15--glucoside。在水溶性提昇的效果，原DSA幾乎不溶於水(溶解度<0.05 mg/L)，但DSA-15--glucoside提昇至3.2± 0.2 mg/L。同時，我們亦運用GmSuSy與先前獲得的UGT489來轉化樟芝麥角甾烷型三萜Antcin K，可以發現其出新的化合物，經純化鑑定後確認為 25R/S antcin K-26-O--glucoside，以及 25R/S antcin K-3-O,26-O-diglucoside共四種新穎化合物。初步的抗-糖苷酶活性檢測，其EC50以DSA最好，約為28 g/mL ± 2.2 mg/mL；DSA-15-O--glucoside約為128 g/mL ± 3.2 mg/mL。而其餘四種antcin K之轉化產物之EC50皆 >250 g/mL。　　在本計畫中，我們完成了(1)具特定轉糖基能力的酵素UGT442能夠生產新穎三萜糖苷、(2)一個符合經濟效益的雙酵素聯合生物轉化系統、(3)已純化出5種新穎三萜糖苷以提供進行各種生物活性篩選。
關聯:	計畫編號：MOST110-2637-E041-002 計畫年度：110 計畫起訖：2021-08~2022-07
顯示於類別:	[藥學系(所)] 科技部計畫

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