[发明专利]一种向聚酮骨架引入氨基酸来源的侧链的生物合成方法及相关基因

摘要

本发明涉及一种向聚酮骨架引入氨基酸来源的侧链的生物合成方法。该方法基于一种芳香延伸单元苄基丙二酰单酰辅酶A的生物合成途径，该延伸单元生物合成及识别相关基因来源于海洋链霉菌Streptomyces sp.CNQ431中splenocin（SPN）和enterocin（ENC）的生物合成途径，包括基因enccP、enccH、spnE、spnD。该途径首先对苯丙氨酸进行脱氨还原羧化将其转化为苄基丙二酰单酰辅酶A延伸单元，然后由对芳香型和脂肪型延伸单元都具选择性的酰基转移酶识别并上载至聚酮碳链骨架。本发明提供了由氨基酸直接转化为CoA聚酮延伸单元，并插入至聚酮碳骨架的策略及生物合成途径，将大大的丰富聚酮结构多样化的手段及结构类型，为聚酮药物的研发产生积极的推动作用。

主权项

一种splenocin生物合成相关基因簇,其特征在于：包含来源于海洋链霉菌Streptomyces sp.CNQ431中的splenocin和enterocin生物合成基因簇；所述splenocin生物合成基因簇的核苷酸序列如SEQ ID NO：1所示，所述enterocin生物合成基因簇的核苷酸序列如SEQ ID NO：2所示；其中:(1)所述splenocin生物合成基因簇共21个基因，包含了6个无关基因：orf‑1、orf‑2、orf‑3、orf‑4、orf‑5、orf‑6；1个调控基因：spnA；9个负责起始单元合成基因：spnF、spnG、spnH、spnI、spnJ、spnK、spnL、spnN、spnO；4个负责骨架合成的基因spnB、spnC、spnD、spnM；一个巴豆酰辅酶A还原羧化酶基因：spnE；所述的spnE基因，核苷酸序列位于SEQ ID NO：1的第21443‑22663碱基处，长度为1221bp，编码巴豆酰辅酶A还原羧化酶,共有406个氨基酸，氨基酸序列如SEQ ID NO：3所示；所述的spnD基因，核苷酸序列位于SEQ ID NO：1的第17566‑21441碱基处，长度为3822bp，编码聚酮合成酶，共有1273个氨基酸，氨基酸序列如SEQ ID NO：4所示，其中的酰基转移酶AT结构域能够特异性识别和加载苄基丙二酰单酰辅酶A；(2)所述enterocin生物合成基因簇包含了20个基因或互补序列，命名为：enccA、enccB、enccC、enccD、enccE、enccF、enccG、enccH、enccI、enccJ、enccK、enccL、enccM、enccN、enccO、enccP、enccQ、enccR、enccS、enccT；所述的enccP基因的核苷酸序列，位于SEQ ID NO：2的第18295‑16727碱基处，长度为1569bp，编码苯丙氨酸裂解酶,共有523个氨基酸，氨基酸序列如SEQ ID NO：5所示；所述的enccH基因核苷酸序列，位于SEQ ID NO：2的第3795‑5402碱基处，长度为1608bp，编码肉桂酸辅酶A连接酶，共有535个氨基酸，氨基酸序列如SEQ ID NO：6所示。