[发明专利]一种巨大芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一种巨大芽孢杆菌及其应用，属于生物法不对称合成手性化合物技术领域。本发明的巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium BM1‑1)，经过活化、菌株培养、富集及贫瘠培养基培养，在缺乏能量来源的情况下，细胞催化降解苯乙酮。本发明确定了利用该菌株进行全细胞催化降解苯乙酮的反应体系和条件。本发明操作方便，在生物催化降解苯乙酮和制备度洛西汀领域具有较好的工业应用前景，对于今后生物催化专用生物催化剂的开发及手性药物合成方法的研究具有较为重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium BM1-1及其应用。

背景技术

手性化合物是很多手性药物的关键中间体，其高效合成具有重要的理论和经济效益。传统以化学法合成手性化合物的方法具有反应条件要求苛刻、手性选择性低、反应步骤繁琐、易造成环境污染等特点，相比之下，生物法制备手性化合物具备手性和立体选择性高、环境友好等特点，使得近年来关于生物法制备手性化合物的研究越来越受到关注。许多新药(如蛋白酶抑制剂类、抗抑郁症等)的制备需要使用人工合成的非天然手性化合物。而众多手性化合物的合成离不开氧化还原酶的催化，因此寻找高选择性的氧化还原酶成为手性化合物研究领域的热点和难点。

度洛西汀，化学名为(S)-N-甲基-3-(1-萘氧基)-3-(2-噻吩基)-1-丙胺，是由美国Eli Lilly公司开发的5-羟色胺及去甲肾上腺再摄取抑制剂(SNRIs)，2002年9月美国FDA批准用于成人重度抑郁症的治疗，2004年又被欧盟和美国FDA批准用于妇女中度至重度应激性尿失禁和成人糖尿病继发的外周神经痛的治疗。在与度洛西汀具有相同化学组成的两种同分对映异构体中，只有(S)-构型具有抗抑郁的药理活性。目前，在全球范围内，妇女应激性尿失禁的发病率较高，且至今尚无可以广泛接受的治疗药物，盐酸度洛西汀由此成为第一个此类药物。糖尿病继发外周神经痛是糖尿病病人机体长期处于高血糖水平下而导致的神经损害并发症之一，盐酸度洛西汀对治疗此类疾病有效。盐酸度洛西汀作为盐酸氟西汀的替代品化学稳定性好、安全有效、副作用少、对其它受体亲和力低，在治疗抑郁症方面比目前其他西汀类药物作用更好，代表了抑郁症治疗的一大进步，加上其在其它疾病中的治疗效果，使其具有较高的市场价值。

盐酸度洛西汀的合成方法按照醚化反应所用原料的不同，主要分为以下两大类：(1)以(S)-3-甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇为原料；(2)以(S)-3-二甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙醇为原料，主要是以化学合成法为主。但是，化学合成法具有收率较低；需使用剧毒的化合物，污染环境；副反应较多；工艺路线长等缺点。而微生物发酵法合成盐酸度洛西汀具有环境友好，节能绿色等优点，缺点是发酵产物浓度低，生产周期长，工艺管理要求严格。全细胞催化N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺不对称转化制备(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺，可作为生产度洛西汀的手性中间体，具有反应路线简洁，易实现辅酶再生等优点。2005年，HummePankaj Soni和U.C.Banerjee报道指出，具有催化利用苯乙酮能力的具有酮基还原酶的热带假丝酵母(Candida tropicalis)，具备将N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺不对称催化合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺的能力。因此，筛选含有催化不对称转化高活性高选择性的酮基还原酶的菌株是实现有效制备手性度洛西汀的关键。来源于海洋微生物的氧化还原酶具有一些陆地酶所不具有的特性，如具有耐盐、耐热、适冷、耐压和耐酸、耐碱等特性，使得其受到更多的关注。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种巨大芽孢杆菌及其应用，解决了上述背景技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种巨大芽孢杆菌Bacillusmegaterium BM1-1，已于2018年09月05日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏中心登记入册编号为CCTCC NO：M 2018595。该巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium BM1-1的16SrDNA核苷酸序列为SEQ ID No:01。