Tạp chí Công nghệ Sinh học 15(1): 161-168, 2017 161 TỔNG HỢP MORIN-3-O-RHAMNOPYRANOSIDE Ở VI KHUẨN ESCHERICHIA COLI CẢI BIẾN DI TRUYỀN Nguyễn Huy Thuần 1,  , Nguyễn Thành Trung 1 , ồng Vn Quyền 2 , V Thị Thu Hằng 3 , Jae Kyung Sohng 4 1 Viện Nghiên cứu và Phát triển, ại học Duy Tân, Việt Nam 2 Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 3 Trường ại học Y-Dược, ại học Thái Nguyên, Việt Nam 4 Viện Tái cấu trúc phân tử, ại học Sun Moon, Hàn Quốc  Người chịu trách nhiệm liên lạc. E-mail: nguyenhuythuan@dtu.edu.vn Ngày nhận bài: 24.6.2016 Ngày nhận đng: 20.02.2017 TÓM TẮT Flavonoid là các hợp chất trao đổi thứ cấp có mặt phổ biến ở thực vật có mạch. Chúng được phát hiện có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng như kháng khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa, kháng khối u v.v.. Do đó, người ta thường tìm cách chiết xuất và tinh sạch flavonoid từ thực vật và sử dụng nhiều trong các thử nghiệm sinh dược học. Tuy nhiên, phương pháp tách chiết truyền thống thường đòi hỏi lượng mẫu lớn, kỹ thuật tinh sạch phức tạp và sản lượng thấp. Hiện nay, sự phát triển mạnh của các kỹ thuật di truyền và protein tái tổ hợp đã tạo ra nền tảng cho phép sinh tổng hợp nhiều loại hợp chất flavonoid cng như dẫn xuất mới của chúng với sản lượng cao, trong thời gian ngắn. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả tổng hợp morin-3-O- rhamnopyranoside (thuộc loại flavonol) thông qua chuyển hóa sinh học (biotransformation) ở vi khuẩn Escherichia coli cải biến di truyền. Vi khuẩn E. coli tái tổ hợp mang các gen ngoại lai của chuỗi tổng hợp đường hoạt hóa TDP-L-rhamnose và đồng thời mang gen glycosyltransferase xúc tác cho phản ứng chuyển phân tử đường rhamnose sang cơ chất nhận được sử dụng làm vật chủ trong nghiên cứu này. Cơ chất morin được bổ sung vào môi trường nuôi cấy với lượng thích hợp sẽ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển hóa tạo ra sản phẩm. Sự có mặt của morin-3-O-rhamnopyranoside tạo thành được kiểm tra bằng phương pháp sắc ký TLC, HPLC và LC-ESI-MS/MS. Kết quả định tính và định lượng sự chuyển hóa sản phẩm cho thấy, hàm lượng sản phẩm lớn nhất thu được là 56,5 µM sau 48 h nuôi cấy trong điều kiện 32 o C, pH = 7,2-8,0. Kết quả thí nghiệm chứng tỏ rằng hợp chất morin-3-O-rhamnopyranoside đã được tổng hợp thành công bằng sử dụng kỹ thuật sinh tổng hợp tổ hợp (combinatiorial biosynthesis) ở vi khuẩn E. coli cải biến di truyền và cho phép nghiên cứu tổng hợp chất ở quy mô lớn hơn (pilot). Từ khóa: Escherichia coli tái tổ hợp, morin, morin-3-O-rhamnopyranoside, sinh tổng hợp tổ hợp MỞ ẦU Morin (3,5,7,2,4-pentahydroxyflavone), hợp chất thuộc loại flavonol, có mặt phổ biến ở các thành viên thuộc họ Dâu tằm (Moraceae). Nghiên cứu tính chất dược lý cho thấy hợp chất này có vai trò quan trọng trong việc ức chế sự tích ly các amyloid β- peptide ở bệnh nhân mắc Alzheimer giai đoạn đầu (Lemkul et al., 2012). Tương tác giữa morin và bovine serum albumin (BSA) đã được sử dụng làm mô hình mẫu mô tả cơ chế dẫn truyền thuốc (drug delivery) để tìm hiểu rõ hơn về cơ chế phản ứng dược lý giữa thuốc và protein trong hệ plasma (Hu et al., 2012). Ngoài ra, hợp chất này cng được phát hiện có vai trò trong nhiều quá trình sinh lý khác như hoạt tính ức chế hình thành amyloid ở bệnh nhân tiểu đường type 2 (Noor et al., 2012), hoạt tính chống oxy hóa và hạ huyết áp (Prahalathan et al., 2012; Pogula et al., 2012) hoặc kháng khối u (Karthick et al., 2010). Cho tới nay, người ta đã phân lập được hai dẫn xuất của morin bao gồm morin-3-O-lyxoside và morin-3-O-arabinoside từ quả ổi (Psidium guajava L.,) (Arima et al., 2002). Ngoài ra, morin-3-O- rhamnopyranoside cng được phân lập từ cây Trúc tiết (Muehlenbeckia platyclada) và nghiên cứu dược lý cho thấy chất này có hoạt tính kháng viêm (với ion âm superoxide) cao hơn 15 lần so với chất đối