[发明专利]一种17β-羟基甾体脱氢酶、其基因及应用

说明书

本发明公开了一种来源于白色念珠菌Candida albicans 7103的17β‑羟基甾体脱氢酶(17β‑HSDcab)及其编码基因，并利用该酶作为生物催化剂催化底物17‑羰基甾体化合物合成17β‑羟基甾体化合物。该酶具有宽广的底物谱，尤其对雄甾‑4‑烯‑3,17‑二酮，雄甾‑4,9(11)‑二烯‑3,17‑二酮的活力很高。采用重组菌静息细胞作为生物催化剂，雄甾‑4‑烯‑3,17‑二酮为底物，能以较高底物投料浓度，获得高收率的目标产物睾酮，副产物少，产率不低于95％，而且转化时间短，所用生物催化剂用量少，时空产率远高于目前报道水平。

技术领域

本发明涉及一种基因及其蛋白质产物，具体涉及一种来源于白色念珠菌(Candidaalbicans 7103)的17β-羟基甾体脱氢酶及其基因，并利用其生物催化合成17β-羟基甾体化合物，属于应用微生物与酶工程领域。

背景技术

甾体药物具有很强的抗感染、抗过敏、抗病毒和抗休克等药理作用。随着时代的不断发展，甾体药物已经成为仅次于抗生素的第二大类药物。甾体激素类药物分类：肾上腺皮质激素，包括氢化可的松，强的松等，可治疗阿狄森氏症，抗炎，抗过敏，抗休克的等；蛋白同化激素，其主要生理功能是抑制蛋白异化和促进蛋白合成，主要用于治疗蛋白质增加和合成不足引起的疾病；性激素，包括雌性激素、雄性激素和孕激素。

17β-羟基甾体化合物作为药物及药物中间体具有重要的药用价值和工业应用潜力。如睾酮(TS)是一类重要的甾体激素药物，临床上作为性激素药物治疗原发性和继发性男性性腺功能减退，维持男性第二特征、性功能等。其庚酸酯、丙酸酯及其半合成产物甲基睾丸素、苯丙酸诺龙等也是临床药物，它具有维持肌肉强度及质量、维持骨质密度及强度、提神及提升体能等作用。传统工业上17β-羟基甾体化合物的合成是通过一系列化学方法从甾醇或者17-羰基甾体化合物制得，虽最终能获得产物，但产品纯度低，副产物的生成增加了纯化难度，而且存在环境污染问题。采用生物催化技术，可以一步将17-羰基甾体化合物转化为17β-羟基甾体化合物，副产物少，立体选择性和区域选择性高，反应条件温和，其中的关键就是采用17β-羟基甾体脱氢酶。

自二十世纪30年代以来，人们已证实在不同微生物中存在组成型或诱导型的17β-羟基甾体脱氢酶，但对该类酶的深入研究还较少，目前研究较多的17β-羟基甾体脱氢酶为来源于Cochliobolus lunatus的17β-HSDcl(M B,Stojan J,T L.Journal ofSteroid Biochemistry and Molecular Biology,2012(129):92-98,Kristan K,StojanJ,G,et al.Molecular and Cellular Endocrinology,2005(241):80-87)，然而利用该酶作为生物催化剂在转化底物17-羰基甾体化合物合成17β-羟基甾体化合物中的应用未见有报道。挖掘新的微生物来源的17β-羟基甾体脱氢酶，开发活力更高的生物催化剂，并应用于一步将17-羰基甾体化合物转化为17β-羟基甾体化合物，仍是今后研究的热点。

发明内容

本发明的目的是公开一种17β-羟基甾体脱氢酶(17β-HSDcab)及其基因，以及利用该酶还原底物17-羰基甾体化合物合成17β-羟基甾体化合物的方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种来源于白色念珠菌Candida albicans 7103的17β-羟基甾体脱氢酶(17β-HSDcab)，其基因核苷酸序列为SEQ ID No.2所示，其氨基酸序列如SEQ ID No.1所示。

本发明提供了制备17β-羟基甾体脱氢酶(17β-HSDcab)的方法。