Steviolbioside(1-)

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 异戊烯醇脂质
• 英文名称: Steviolbioside(1-)
• 英文别名: (1R,4S,5R,9S,10R,13S)-13-[(2S,3R,4S,5S,6R)-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-3-[(2S,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-5,9-dimethyl-14-methylidenetetracyclo[11.2.1.01,10.04,9]hexadecane-5-carboxylate
• 化学式: C32H49O13-
• 分子量: 641.7
• InChiKey: OMHUCGDTACNQEX-OSHKXICASA-M

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.3
• 重原子数：
  45
• 可旋转键数：
  6
• 环数：
  6.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.91
• 拓扑面积：
  219
• 氢给体数：
  7
• 氢受体数：
  13

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  Steviolbioside(1-) 、 UDP-glucose 生成 甜菊糖 、 UDP
  参考文献：
  名称：

  功能基因组学揭示了甜叶菊甜叶菊主要甜苷合成中涉及的三种葡糖基转移酶。

  摘要：

  甜叶菊叶积累了至少八种不同的甜菊醇糖苷的混合物。糖基化的模式严重影响了这些强烈甜味化合物的口感。大多数糖苷是由四个以甜菊醇开始并以莱鲍迪苷A结束的糖基化反应形成的。这些步骤包括将葡萄糖添加到甜菊醇的C-13羟基中，将葡萄糖转移至C-2'和C- 13-O-葡萄糖的3′和将葡萄糖加到C-4羧基的羟基上。我们使用了我们的EST集合，UDP-葡萄糖基转移酶（UGT）专用的电子探针和关键词搜索来识别驻留在我们集合中的候选基因。使用该程序发现了属于17个簇的54个表达序列标签（EST）。我们分离了12个UGT的全长cDNA，将其克隆到表达载体中，并在大肠杆菌中产生了重组酶。使用槲皮素，山activity酚，甜菊醇，甜菊糖苷，甜菊糖苷和甜菊糖苷作为糖受体，并使用（14）​​C-UDP-葡萄糖作为供体，进行了体外葡萄糖基转移酶活性酶测定。薄层色谱用于分离产物，三种重组酶产生的标记产物与已知标准品共迁移。然后使用HPLC和LC-ES

  DOI：

  10.1111/j.1365-313x.2004.02275.x
• 作为产物：
  描述：

  Steviolmonoside(1-) 、 UDP-glucose 生成 氢(+1)阳离子 、 Steviolbioside(1-) 、 UDP
  参考文献：
  名称：

  下一代甜叶菊甜味剂的微生物生产。

  摘要：

  背景技术来自甜叶菊的葡糖基转移酶UGT76G1是下一代优质甜叶菊甜味剂，莱鲍迪甙D（Reb D）和莱鲍迪甙M（Reb M）的靶向生物合成中的变色龙酶。这些甜菊糖苷分别带有五个和六个葡萄糖单元，与甜菊糖苷和莱鲍迪苷A（甜叶菊中叶子中含量最丰富的甜菊糖苷A）相比，甜味阈值低，最大最大甜味强度高，并且苦味持久减少。结果在导致产生Reb D和Reb M的代谢糖基化网格中，发现UGT76G1催化了八种不同的反应，这些反应均涉及与甾醇C 13和C 19结合的葡萄糖的1,3-葡萄糖基化。这些反应中的四个导致Reb D和Reb M，而其他四个导致形成不需要生产的副产物。在这项工作中，通过有针对性地优化UGT76G1朝向已被1,2-二葡萄糖基化的甜菊糖苷的1,3葡萄糖基化，减少了副产物的形成。UGT76G1的优化基于同源性建模，可识别存在于底物结合袋中的关键靶氨基酸。然后对这些残基进行位点饱和诱变，并筛选包

  DOI：

  10.1186/s12934-016-0609-1

文献信息

• Molecular basis for branched steviol glucoside biosynthesis
  作者：Soon Goo Lee、Eitan Salomon、Oliver Yu、Joseph M. Jez

  DOI：10.1073/pnas.1902104116

  日期：2019.6.25

  site of UGT76G1 achieves regioselectivity for branched-glucoside synthesis. The active site accommodates a two-glucosyl side chain and provides a site for addition of a third sugar molecule to the C3′ position of the first C13 sugar group of stevioside. This structure provides insight on the glycosylation of other naturally occurring sweeteners, such as the mogrosides from monk fruit, and a possible template

  甜菊糖苷，例如甜菊糖苷和莱鲍迪苷A，是比糖甜约200倍的天然产品，并用作天然，无热量的甜味剂。莱鲍迪甙A和其他相关甜菊糖苷的生物合成涉及甜菊糖二萜的形成，然后是尿苷二磷酸（UDP）依赖性葡萄糖基转移酶催化的一系列糖基化作用。来自甜叶菊的UGT76G1催化形成甜菊分子的支链葡萄糖苷的形成，并且对于其高强度甜度至关重要。在这里，我们报告UDP-葡萄糖基转移酶UGT76G1的3D结构，包括该蛋白与UDP和莱鲍迪甙A结合在活性位点的复合物。定点突变体的X射线晶体结构和生化分析确定了催化组氨酸，以及UGT76G1的受体位点如何实现分支糖苷合成的区域选择性。活性位点容纳两个葡糖基侧链，并提供用于将第三糖分子添加至甜菊糖苷的第一C13糖基团的C3'位置的位点。这种结构提供了对其他天然甜味剂（例如和尚果实中的罗汉果苷）糖基化的深入了解，
• Hydrophobic recognition allows the glycosyltransferase UGT76G1 to catalyze its substrate in two orientations
  作者：Ting Yang、Jinzhu Zhang、Dan Ke、Wenxian Yang、Minghai Tang、Jian Jiang、Guo Cheng、Jianshu Li、Wei Cheng、Yuquan Wei、Qintong Li、James H. Naismith、Xiaofeng Zhu

  DOI：10.1038/s41467-019-11154-4

  日期：——

  multiple complex structures of the enzyme combined with biochemical data, which reveal that the enzyme utilizes hydrophobic interactions for substrate recognition. The lack of a strict three-dimensional recognition arrangement, typical of hydrogen bonds, permits two different orientations for β (1-3) sugar addition. The use of hydrophobic recognition is unusual in a regio- and stereo-specific catalysis

  高糖饮食被认为是严重的健康问题，并且有减少其消费的动力。甜菊醇糖苷是天然的零卡路里甜味剂，但最理想的甜味剂是生物合成的，产率低。UGT76G1催化将β-（1-3）葡萄糖添加到甜菊醇糖苷中，使其具有较好的味道。UGT76G1能够将葡萄糖转移至多种甜菊醇底物中，但在其产生的糖苷键中仍具有高度特异性。在这里，我们报告了酶的多个复杂结构与生化数据的结合，这表明该酶利用疏水性相互作用进行底物识别。缺乏典型的氢键的严格的三维识别结构，允许添加β（1-3）糖有两个不同的方向。在区域特异性和立体特异性催化中，疏水识别的使用是不常见的。利用这种非特异性疏水相互作用可以在复杂糖缀合物的合成中具有广泛的应用。
• Pathway mining-based integration of critical enzyme parts for de novo biosynthesis of steviolglycosides sweetener in Escherichia coli
  作者：Jianfeng Wang、Shiyuan Li、Zhiqiang Xiong、Yong Wang

  DOI：10.1038/cr.2015.111

  日期：2016.2
• Functional genomics uncovers three glucosyltransferases involved in the synthesis of the major sweet glucosides of <i>Stevia rebaudiana</i>
  作者：Alex Richman、Andrew Swanson、Tania Humphrey、Ralph Chapman、Brian McGarvey、Robert Pocs、Jim Brandle

  DOI：10.1111/j.1365-313x.2004.02275.x

  日期：2005.1

  a mixture of at least eight different steviol glycosides. The pattern of glycosylation heavily influences the taste perception of these intensely sweet compounds. The majority of the glycosides are formed by four glucosylation reactions that start with steviol and end with rebaudioside A. The steps involve the addition of glucose to the C-13 hydroxyl of steviol, the transfer of glucose to the C-2' and

  甜叶菊叶积累了至少八种不同的甜菊醇糖苷的混合物。糖基化的模式严重影响了这些强烈甜味化合物的口感。大多数糖苷是由四个以甜菊醇开始并以莱鲍迪苷A结束的糖基化反应形成的。这些步骤包括将葡萄糖添加到甜菊醇的C-13羟基中，将葡萄糖转移至C-2'和C- 13-O-葡萄糖的3′和将葡萄糖加到C-4羧基的羟基上。我们使用了我们的EST集合，UDP-葡萄糖基转移酶（UGT）专用的电子探针和关键词搜索来识别驻留在我们集合中的候选基因。使用该程序发现了属于17个簇的54个表达序列标签（EST）。我们分离了12个UGT的全长cDNA，将其克隆到表达载体中，并在大肠杆菌中产生了重组酶。使用槲皮素，山activity酚，甜菊醇，甜菊糖苷，甜菊糖苷和甜菊糖苷作为糖受体，并使用（14）​​C-UDP-葡萄糖作为供体，进行了体外葡萄糖基转移酶活性酶测定。薄层色谱用于分离产物，三种重组酶产生的标记产物与已知标准品共迁移。然后使用HPLC和LC-ES
• Microbial production of next-generation stevia sweeteners
  作者：Kim Olsson、Simon Carlsen、Angelika Semmler、Ernesto Simón、Michael Dalgaard Mikkelsen、Birger Lindberg Møller

  DOI：10.1186/s12934-016-0609-1

  日期：2016.12

  catalyze eight different reactions all involving 1,3-glucosylation of steviol C 13- and C 19-bound glucoses. Four of these reactions lead to Reb D and Reb M while the other four result in formation of side-products unwanted for production. In this work, side-product formation was reduced by targeted optimization of UGT76G1 towards 1,3 glucosylation of steviol glucosides that are already 1,2-diglucosylated

  背景技术来自甜叶菊的葡糖基转移酶UGT76G1是下一代优质甜叶菊甜味剂，莱鲍迪甙D（Reb D）和莱鲍迪甙M（Reb M）的靶向生物合成中的变色龙酶。这些甜菊糖苷分别带有五个和六个葡萄糖单元，与甜菊糖苷和莱鲍迪苷A（甜叶菊中叶子中含量最丰富的甜菊糖苷A）相比，甜味阈值低，最大最大甜味强度高，并且苦味持久减少。结果在导致产生Reb D和Reb M的代谢糖基化网格中，发现UGT76G1催化了八种不同的反应，这些反应均涉及与甾醇C 13和C 19结合的葡萄糖的1,3-葡萄糖基化。这些反应中的四个导致Reb D和Reb M，而其他四个导致形成不需要生产的副产物。在这项工作中，通过有针对性地优化UGT76G1朝向已被1,2-二葡萄糖基化的甜菊糖苷的1,3葡萄糖基化，减少了副产物的形成。UGT76G1的优化基于同源性建模，可识别存在于底物结合袋中的关键靶氨基酸。然后对这些残基进行位点饱和诱变，并筛选包