[发明专利]一种新金分枝杆菌及其在制备9-羟基黄体酮中的应用

说明书

本发明提供一种用于将黄体酮转化为9‑羟基黄体酮的新金分枝杆菌突变株MN‑ZX1及其应用，该菌株的保藏编号为CGMCC No.13901。本发明还提供了基于该新金分枝杆菌制备9‑羟基黄体酮的方法。本发明提供的新金分枝杆菌与传统的转化方法相比，工艺简单，得率高，副产物少，并且对环境没有污染；本发明的菌株MN‑ZX1，具有高产性状稳定的特点，该菌株经过20代的传代，性能保持稳定。

技术领域

本发明属于生物工程领域，涉及一种新金分枝杆菌及其在制备甾体化合物中间体9-羟基黄体酮中的用途。

背景技术

甾体类药物是仅次于抗生素的全球第二大药物，生理活性多种多样、在现实生活中应用十分广泛。全球每年对甾体类药物有巨大需求量，可见对甾体类药物合成的研究可以产生巨大的经济效益。早年对甾体药物的合成多采用化学方法，但工艺复杂、成本高、产量低且污染大；近年来大多采用反应专一且高效、成本低、反应条件温和、污染小的微生物转化法获得所需的甾体药物。

微生物可以选择性地修饰或改造甾体化合物分子结构，这是通过微生物产生的酶催化进行的。1952年，美国普强药厂的生物化学家D.H.彼得森和微生物学家H.C.默里发现少根根霉能使孕酮的11碳位羟基化，生成11α-羟基孕酮，科学家们又相继发现细菌、真菌、放线菌中的某些种，可以使一定结构的甾体化合物在一定的部位上发生分子结构的改变。这种酶促反应具有严格的底物特异性，一般能使底物分子上1个或2个基团起反应。至今已发现微生物转化甾体化合物的反应类型几乎包括任何已知的微生物酶促反应和已经发现的化学反应，如氧化、还原、水解、缩合、异构化、新的碳碳键的形成以及杂基团的导入等。通常，一个酶促反应可以代替几个化学反应步骤，这就使甾体药物的合成工艺变得更有效并更经济。9-羟基黄体酮为一重要的甾体中间体，可进一步用以生产甾体类药物，如可的松、强的松等皮质激素类药物。

能够降解甾体物质的微生物在我们生活的环境中大量存在，但是其中的许多种类的微生物可将甾体物质如黄体酮完全降解为CO₂和水。然而，当前并没有直接利用微生物将黄体酮转化为9-羟基黄体酮的相关报道。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种新金分枝杆菌的突变株，本发明提供的新金分枝杆菌的突变株丧失了完全降解黄体酮的能力，但还保留其对甾体化合物的修饰能力，如C9位的羟基化，因此能够以黄体酮为发酵底物，发酵产生9-羟基黄体酮及其类似物，HPLC结果显示9-羟基黄体酮产率可达52-62％。本发明还提供了基于该新金分枝杆菌的突变株制备9-羟基黄体酮的方法，本发明的方法有助于9-羟基黄体酮的微生物转化生产，以满足当前市场对9-羟基黄体酮的需求。

一方面，本发明提供了一种用于将黄体酮转化为9-羟基黄体酮的新金分枝杆菌MN-ZX1，该新金分枝杆菌的保藏编号为CGMCC No.13901。

该新金分枝杆菌MN-ZX1的分类命名为新金分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)，目前该菌株已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCCNo.13901，保藏日期为2017年3月20日。

该菌株具有下述性质：

1、菌落形态学特征：

将本发明的菌株于28℃下，在营养固体培养基上培养生长，3-5天后，得到直径约为3～10mm的金黄色菌落，菌落呈圆形，表面光滑。

2、菌株形态学特征：

本发明的菌株显微镜下呈现圆杆状，与分枝杆菌属镜下形态一致。

3、生理与生化特性：

本发明的菌株培养温度为28-32℃，最适生长温度为32℃，并且在pH为6.0-8.0的条件下生长较好。

4、营养特征：