[发明专利]纤维堆囊菌菌株及其在埃博霉素合成方面的应用

说明书

技术领域

    本发明属于生物工程和生物制药领域，具体涉及纤维堆囊菌株Sorangium cellulosum So2163 ，还涉及该菌株在埃博霉素合成方面的应用。 

背景技术

癌症是一种严重威胁人类健康和生命的常见病和多发病，是世界各国医学科学领域中的重要科研课题，目前尚无满意的治疗措施。紫杉醇作为目前应用最为广泛的抗肿瘤药物，其年销量达到了20亿美元，占抗肿瘤药物市场份额的10%。由于其抗癌普扩大以及非肿瘤性疾病方面良好的治疗前景，预计今后世界需求量将达到每年2000公斤，而美国BMS公司紫杉醇制剂的售价为每公斤500-1000万美元。 

埃博霉素作为与紫杉醇具有相同抗肿瘤机制的一类大环内酯类化合物，能够抑制癌症晚期纺锤体和纺锤丝的形成，从而抑制有丝分裂，组织癌细胞增值，也具有光谱的抗癌疗效。同时埃博霉素与紫杉醇相比还具备以下几个优点：良好的水溶性；更广的抗癌谱；更强的对耐药性肿瘤的抑制能力；以及最重要的一点——它是目前发现的唯一一种由微生物发酵产生的促微管聚合活性化合物，具备大规模发酵制备的潜力。自从1996年被发现以来，逐渐成为抗肿瘤药物的研究热点，目前已经有很多埃博霉素类化合物进入不同水平的临床评估阶段，并且其中之一——ixabepilong，埃博霉素的大患内酰胺结构类似物，已经于2007年10月经美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市，展示了良好的治疗效果。埃博霉素类药物也被认为是紫杉醇的更新换代产品，其市场容量不会低于10亿美元/年，我国的年销售额也将在1亿美元以上。 

Epothilone的制备方法目前主要有三种，分别是化学全合成法、生物合成法和化学修饰法。 

鉴于其简单的化学结构和很好的抗肿瘤疗效，epothilone一经发现就成为生物有机化学家们关注的热点，目前已经有数十条全合成路线相继报道，且较为详尽的结构与活性关系也已经被推导，epothilone全合成工作也于上世纪末在我国开展，但是由于埃博霉素的结构相对仍较为复杂，化学全合成步骤冗长，产率非常低，不具备工业化生产的前景。 

人们通过对epothilone的构效关系研究发现其16元大环内酯结构中的酰基部分与其生物活性密切相关，而O-烷基部分的修饰对其活性影响不大，因此通过对天然epothilone进行化学修饰开发新的结构类似物具有良好的应用前景。目前批准上市的ixabepilone和处于临床评估的BMS-310705均是化学修饰的结构类似物。但是化学修饰法也必须依赖于大量原料的供应才能够实施。因此生物合成仍然是epothilone生产的唯一有效途径。 

Epothilone产生菌最早报道的是来自于美国Emporia州立大学的SMP44菌株以及来自于德国国家生物技术研究中心GBF的So ce90菌株，其epothilone A的产量均为20mg/L左右。国内目前仅有少数几个单位在研究埃博霉素的发酵生产，能够应用的菌株数量稀少且多为野生菌株，因此开发寻找新的能够合成埃博霉素的微生物菌株具有重要的理论意义和应用价值。 

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了能够合成埃博霉素的纤维堆囊菌(Sorangium cellulosum)So2163，还提供了利用该菌株发酵生产埃博霉素的方法。 

本发明的纤维堆囊菌株(Sorangium cellulosum)So2163，该菌株已于2012年6月10日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉市武汉大学，保藏编号：CCTCC NO. M 2012211。 

上述菌株的16S rDNA序列片段长度为1466bp。 

纤维堆囊菌株其培养方法，包括下述的步骤：采用CNST培养基于30℃培养5天，待菌落扩展充分并形成子实体结构后，转入EMP发酵培养基，培养温度为30℃，转速200rpm，培养时间7-8天。 

纤维堆囊菌株的培养方法中，向发酵该菌株所用的EPM培养基中添加了大孔类吸附树脂，优选为1%的XAD-16大孔吸附树脂。 

培养完成后用色谱纯甲醇浸提树脂吸附产物。 

本发明还要保护的是，纤维堆囊菌株在生产抗肿瘤药物埃博霉素、在埃博霉素类化合物及以埃博霉素为母核的结构衍生物、埃博霉素A、埃博霉素B生产中的应用。