[发明专利]新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用。本发明提供了由SEQ ID No.1所示的蛋白质(即ClCDR4蛋白)。该蛋白可以作为甾类物质转运蛋白，与不表达该蛋白的工程菌HC206相比较，表达该蛋白的工程菌HC207其在氢化可的松的产率显著提高。因此，本发明中该甾类物质转运蛋白(即ClCDR4蛋白)的挖掘与发现，为氢化可的松合成工业中底物投料量低这一瓶颈性问题提供了可行的解决方案。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用。

背景技术

在自然界中存在着以胆固醇及其类似物相关衍生物为代表的一大类化合物，该类化合物均以环戊烷多氢菲为母核因携带不同侧链修饰基团而具有不同生理活性。自然界中发现的甾体化合物有接近300种，被广泛熟知的如：胆固醇，植物甾醇，雄烯二酮，氢化可的松等甾体类药物。甾体类药物主要分为：肾上腺皮质激素，蛋白同化激素和性激素三大类。随着甾体药物在疾病治疗和代谢调控等领域取得的成功，甾体药物的市场需求日益壮大，发展势态良好，常年保持稳定增长，雄踞第二大药物市场地位(Fernandez-Cabezon etal.,2018)。

随着市场需求的不断扩大，甾体药物的生物合成得到广泛关注，目前甾体药物的生物合成主要采取半合成技术，以天然甾体作为骨架进行结构改造。但是由于甾体化合物的结构特点，大多数的甾体底物具有溶解性极低的特点，所以目前甾体药物生产的两大瓶颈性问题为：1、底物投药量低；2、催化副产物比例较高(Xiong,S.,Wang,Y.,Yao,M.,Liu,H.,Zhou,X.,Xiao,W.,Yuan,Y.,2017.Cell foundry with high product specificityand catalytic activity for 21-deoxycortisol biotransformation.Microb CellFact.16,105.)。而目前针对底物投药量低做出的研究和探索大多集中在不同有机溶剂的使用，表面活性剂的使用，利用环糊精增强底物溶解性以及超临界体系下的生物转化等(Lu,W.-Y.,Du,L.-X.,Wang,M.,Wen,J.-P.,Sun,B.,Guo,Y.-W.,2006.Effect of two-steps substrate addition on steroids 11β-hydroxylation by Curvularia lunataCL-114.Biochemical Engineering Journal.32,233-238.Lu,W.,Du,L.,Wang,M.,Guo,Y.,Lu,F.,Sun,B.,Wen,J.,Jia,X.,2007.A Novel Substrate Addition Method in the11β-Hydroxylation of Steroids by Curvularia Lunata.Food and BioproductsProcessing.85,63-72.)。但是不论是有机溶剂的使用还是表面活性剂等方式都会对生物细胞造成不同程度的损伤而影响催化效率。以氢化可的松的生产为例，经过几十年的研究其前体化合物17α-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯(Cortexolone-21-acetate,RSA)的投药量最高只能达到7g/L，大大限制了氢化可的松的生物合成。所以高效的底物和产物转运机制是甾体药物生物合成的关键，而从生物细胞自身挖掘，找到高效的转运蛋白也是解决这一问题非常有效的方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用。

第一方面，本发明要求保护蛋白质或成套蛋白质。

本发明所要求保护的蛋白质为新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白，命名为ClCDR4蛋白，具体可为如下(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质：

(A1)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的蛋白质；