[发明专利]对真菌进行遗传工程化以调节色胺表达

说明书

本文提供了用于调节真菌或其它生物体中的裸盖菇素生物合成途径的方法。还提供了通过所提供的方法产生的具有诱导的和/或增加的裸盖菇素和脱磷酸裸盖菇素表达的经遗传修饰的真菌和生物体以及裸盖菇素和/或脱磷酸裸盖菇素组合物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年10月1日提交的美国临时申请号62/909,159的权益，所述临时申请以引用的方式整体并入本文。

背景技术

色胺衍生的物质，如真菌中的裸盖菇素和脱磷酸裸盖菇素是具有已知的致幻和其它药用效果的天然药物。药理学作用由经修饰的色胺引起，其中裸盖菇素是这些真菌的主要化学成分。这种前药样天然产物在口服摄入后变得迅速去磷酸化，从而产生实际精神药物脱磷酸裸盖菇素，它也由真菌少量产生。色胺衍生的物质引起了制药业的关注，因为临床研究显示在治疗晚期癌症患者的存在性焦虑和尼古丁成瘾方面有积极趋势。最近，正在进行研究以探讨裸盖菇素用于治疗抑郁症的用途。具有经修饰的治疗组分谱的真菌可用于生产色胺衍生的物质和/或还可用于生产提供所需药物谱的经遗传修饰的真菌。

发明内容

本文提供了一种包含遗传修饰的经遗传修饰的生物体或其细胞或组织，所述遗传修饰导致选自以下的化合物：

它们的衍生物或类似物的产生与没有所述遗传修饰的可比对照生物体中所述相同化合物的产生相比增加。本文还提供了一种包含核酸内切酶介导的遗传修饰的经遗传修饰的生物体，所述遗传修饰导致化合物其衍生物或类似物的量与没有所述遗传修饰的可比对照生物体中所述相同化合物的量相比增加。在一些情况下，所述生物体是真菌、酵母、细菌、动物或昆虫。在本文所述的实施方案中，所述式I化合物是二甲基色胺(DMT)，所述式II化合物是裸盖菇素，所述式III化合物是脱磷酸裸盖菇素，并且所述式IV化合物是色胺。

本文提供了一种用于增加生物体中DMT)、

(式III，脱磷酸裸盖菇素)或它们的衍生物或类似物的产生的方法，所述方法包括向所述生物体引入遗传修饰，其中所述遗传修饰导致与没有所述修饰的可比对照生物体相比，所述相同化合物的产生增加。本文提供了一种用于增加生物体中(式I，DMT)、(式II，裸盖菇素)、(式III，脱磷酸裸盖菇素)、(式IV，色胺)或它们的衍生物或类似物的产生的方法，所述方法包括引入对所述生物体的遗传修饰，其中所述遗传修饰导致与没有所述修饰的可比对照生物体相比，所述相同化合物的产生增加，其中所述生物体是真菌，并且其中所述真菌来自担子菌门。

在一些情况下，本文所述的经遗传修饰的生物体是植物。在一些情况下，本文所述的经遗传修饰的生物体是细菌。在一些情况下，细菌是农杆菌。在一些情况下，本文提供的经遗传修饰的生物体是真菌。在一些情况下，所述真菌是担子菌门真菌。在一些情况下，所述担子菌门真菌可选自由以下组成的组：裸盖菇属、锥盖伞属、裸伞属、斑褶菇属、光柄菇属和球盖菇属。在一些情况下，真菌是暗蓝斑褶菇。在一些情况下，真菌是古巴斑褶菇。在一些情况下，真菌是白灵侧耳。

在一个方面，本文所述的经遗传修饰的生物体包含遗传修饰，所述遗传修饰是基因或基因的启动子或增强子中或邻近的改变，并且其中所述基因编码非PLP依赖性磷脂酰丝氨酸脱羧酶、色氨酸脱羧酶(TDC)、5-甲基硫代核糖家族小分子激酶、4-羟色胺激酶、I类甲基转移酶、易化子型转运蛋白PsiT1或易化子型转运蛋白PsiT2。

在一个方面，本文所述的生物体中的遗传修饰导致以下至少一者：与没有所述遗传修饰的可比对照生物体相比，所述经遗传修饰的生物体中(a)色氨酸脱羧增加，(b)色胺4-羟基化增加，(c)4-羟色胺O-磷酸化增加，以及(d)通过连续N-甲基化的裸盖菇素产生增加且脱磷酸裸盖菇素中间体的表达降低。在一些情况下，遗传修饰导致与没有所述遗传修饰的可比对照生物体相比，所述经遗传修饰的生物体中(i)色氨酸脱羧酶基因、裸盖菇素相关的羟化酶基因、裸盖菇素相关的N-甲基转移酶基因或裸盖菇素相关的磷酸转移酶基因的表达上调；(ii)非裸盖菇素色胺的合成减少；或(iii)色氨酸的产生增加。