[发明专利]一种星孢菌素骨架化合物的生物糖基化合成体系及其合成方法

说明书

本发明提供了一种星孢菌素骨架化合物的生物糖基化合成体系及其合成方法，具体涉及L‑鼠李糖基化。其中，所述生物糖基化合成体系及其合成方法能够以体外或体内两种形式进行。利用该合成体系及其合成方法能够合成大量具有不同结构的星孢菌素母核K252c及其衍生物的L‑鼠李糖基化产物。所述L‑鼠李糖基化产物与星孢菌素结构类似，可能具有与星孢菌素相同或者更优的激酶抑制活性和/或选择性，对于激酶抑制类药物的筛选具有重要的意义。

技术领域

本发明属于生物合成技术领域，涉及星孢菌素类化合物的生物合成，尤其涉及一种星孢菌素骨架化合物的生物糖基化合成体系及其合成方法。

背景技术

星孢菌素(Staurosporine)是一种来源于放线菌的天然产物，最初由研究人员于1977年从链霉菌Streptomyces staurosporeus中分离出来，具有广谱强效的激酶抑制活性。激酶抑制活性对于人体健康至关重要，一方面，癌症的诱发因素往往源于信号通路中激酶的异常活化；另一方面，自身免疫病、神经退行病等常见高发慢性病也与激酶异常密切相关。据不完全统计，星孢菌素能够有效抑制200多种人体激酶，多个激酶的半抑制浓度(IC50)能够达到nM级别。

由于选择性不强，此类化合物中，目前只有米哚妥林(Midostaurin)于2017年在美获批上市，用于治疗急性髓性白血病。目前，抗肿瘤药物主要来源于天然产物类似物，因此，开发星孢菌素类似物的有效合成技术，构建其类似物库，进而筛选获得高选择性化合物，是促成这类化合物广泛成药的关键因素。由于结构复杂，通过化学手段合成星孢菌素类似物库进行新药发现困难较大。因此，生物合成星孢菌素类似物并构建类似物库已成为了一种切实可行且有竞争力的技术手段。

星孢菌素的生物合成途径如式I所示(R基团表示＝O或者＝NH，两者可逆)，其核心结构包括母核及糖基，分别为K252c及L-利托糖胺(L-ristosamine)。

在多种酶的催化下，由L-色氨酸经生物催化合成反应得到CPA、K252c和HolyrineA，再经后续修饰如甲基化后得到星孢菌素。其中，K252c、Holyrine A等星孢菌素类似物也具有显著的激酶抑制活性。

虽然已获批激酶抑制剂数量较多，但由于癌症种类繁多、涉及的异常激酶众多且变异类型多样、以及使用后耐药等因素，癌症在临床上仍存在重大未满足的治疗需求。另外，目前上市药物中仅靶向大约25个激酶，仅占人体518个激酶中的5％，尚有大量激酶暂未成药，这意味着激酶抑制类药物的研发空间巨大。

因此，提供一种生物学合成体系及其合成方法，进而合成大量具有不同结构的星孢菌素类似物对于激酶抑制类药物的筛选具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种星孢菌素骨架化合物的生物糖基化合成体系及其合成方法。该合成体系及其合成方法能够合成大量具有不同结构的星孢菌素类化合物，构建星孢菌素类似物库，进而从库中筛选出高选择性高活性的化合物，进而开发出安全有效的激酶抑制剂类新药，从而满足癌症病人在临床上存在的重大治疗需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于生产星孢菌素类化合物的重组大肠杆菌，所述重组大肠杆菌中含有表达所述糖基转移酶StaG的表达载体。

优选地，所述糖基转移酶StaG的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示；

优选地，编码所述糖基转移酶StaG的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

本发明中，糖基转移酶StaG的氨基酸序列选自Uniprot ID：Q83WG5，其氨基酸序列SEQ ID NO.1为：