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文章来源:admin 时间:2019-01-04

  青島能源所降血脂藥物辛伐他汀前體物Monacolin J生物合成声明模擬 探究獲進展

 

  辛伐他汀(Zocor)是土曲黴自然產物洛伐他汀的半明白衍生物,是一種紧要的降血脂藥,2015年举世銷售額達到30億美元。辛伐他汀的工業生產工藝可分為三個過程:土曲黴發酵生產洛伐他汀,堿水解洛伐他汀制備monacolin J,化學门径將monacolin J轉化成辛伐他汀(圖1)。針對monacolin J轉化成辛伐他汀,美國研讨人員后期開發瞭基於酰基轉移酶LovD的生物催化轉化门径,並獲得2012年美國總統綠色化學獎 。但monacolin J的制備照旧是使用傳統的堿水解洛伐他汀工藝,工序相對復雜、環境污浊較大 。因此,開發一種綠色高效的monacolin J生產賽後孫楊正在给与采訪時显露:小池不是我的強項,但也已盡力门径很是紧要。蕴涵默克公司正在內的研讨團隊曾試圖開發可调换的生物轉化门径,可是由於功用較低,都未能應用到實際生產中 。近年來,青島生物动力與過程研讨所微生物代謝工程團隊基於正在絲狀真菌遺傳改制方面的研讨基礎,與举世最大的洛伐他汀/辛伐他汀原料藥生產企業浙江海正藥業集團進行瞭深化合作,旨正在對海正藥業的洛伐他汀工業生產土曲黴菌株進行代謝工程改制,使之能直接發酵生產monacolin J 。

  為瞭遺傳改制职司的順利進行,該團隊開發瞭一個高效的土曲黴遺傳操作平臺,克隆外征瞭一系列高效土曲黴啟動子,為遺傳改制供应啟動子元件撑腰;通過失活非同源重組结尾連接途徑使基因打靶功用從5%进取到90%以上,解決瞭基因打靶低下的問題;又結合尿嘧啶營養缺陷雙向篩選體系和刷新的Cre/loxP位點特異性重組系統實現瞭篩選標簽的循環应用,冲破瞭篩選標簽不敷的局限 。快三首页該平臺為後續的基因工程改制供应瞭技術平臺撑腰(Huang X., et al., 2014,Huang X., et al., 2016) 。

  近期,研讨團隊通過體外實驗鑒定瞭一個能高效水解洛伐他汀天生monacolin J的洛伐他汀水解酶PcEST,其活性遠高於專利報道的洛伐他汀水解酶,是後者的232倍,而氨基酸序列分化性僅為16.8%,這說明PcEST是不受現有知識產權局限的高效洛伐他汀水解酶,為研讨结果的實際應用供应瞭知識產權确保。

  基於洛伐他汀水解酶PcEST,該團隊對海正藥業的洛伐他汀工業生產土曲黴菌株進行瞭遺傳改制。应用強啟動子PgpdAT異源外達洛伐他汀水解酶,告捷地正在不影響他汀化合物總產量的情況下將體內明白的洛伐他汀水解成瞭monacolin J,水解率達到95%,從而獲得瞭能直接發酵生產monacolin J的土曲黴細胞工廠。該职司實現瞭直策应用現有的洛伐他汀發酵工藝和設備,一步發酵直接生產monacolin J ,不再需求洛伐他汀水解過程,簡化瞭辛伐他汀的生產工藝,绝望消重企業的生產成本和污浊排放 。相關结果不日發外於Metabolic Engineering上(Huang X., et al, 2017),並與海正藥業聯合合碩機構首席判辨師郭毅稱申請瞭發明專利(201611079430.2)。

  上述研讨獲得國傢自然科學基金和海正藥業集團的撑腰 。

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圖1. 辛伐他汀生產工藝及本項目研讨计划显露圖

  

  

圖2. 產monacolin J土曲黴細胞工廠構修