專(zhuān)利名稱(chēng)：編碼類(lèi)異戊烯修飾酶的多核苷酸和其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及類(lèi)異戊烯(isoprenoid)化合物生產(chǎn)領(lǐng)域，具體是修飾類(lèi)異戊烯化合物 的酶。
背景技術(shù)：
類(lèi)異戊烯構(gòu)成了極大并且多樣的一類(lèi)天然產(chǎn)物，它們具有相同的生物合成來(lái)源， 即一種代謝前體二磷酸異戊-l-烯酯(isopentenyl diphosphate, IPP)。已經(jīng)描述了至少 20,000種類(lèi)異戊烯。由定義可以看出，類(lèi)異戊烯由所謂的異戊烯(is叩rene)(C5)單元組 成。類(lèi)異戊烯中存在的C原子的數(shù)量一般可被5除盡(C5、 C10、 C15、 C20、 C25、 C30和C40)，但也報(bào)道了不規(guī)則的類(lèi)異戊烯和多萜。類(lèi)異戊烯化合物也稱(chēng)為"葩" 或"類(lèi)萜"。類(lèi)異戊烯的重要成員包括類(lèi)胡蘿卜素、倍半萜類(lèi)、雙萜類(lèi)和半砲。類(lèi) 胡蘿卜素包括例如番茄紅素，(3-胡蘿卜素等許多用作抗氧化劑的物質(zhì)。倍半萜類(lèi)包
括例如 一種具有抗瘧活性的化合物青蒿素。雙蔽類(lèi)包括例如 一種癌癥化療藥紫杉醇。
類(lèi)異戊烯包括許多結(jié)構(gòu)各異的天然產(chǎn)物家族。在這個(gè)家族中，分離自植物和其 它天然來(lái)源的萜類(lèi)化合物用作商業(yè)性調(diào)味劑和香料化合物，以及藥物化合物如抗瘧 藥、抗病毒藥和抗癌藥。目前使用的大多數(shù)萜類(lèi)化合物是天然產(chǎn)物或其衍生物。許 多這些天然產(chǎn)物的來(lái)源生物體(如樹(shù)、海洋無(wú)脊椎動(dòng)物)既不適合生產(chǎn)商業(yè)上可行量所 需的大規(guī)模培育，也不適合遺傳操作以提高這些化合物的產(chǎn)量或衍生這些化合物。 因此，必須由類(lèi)似物半合成地產(chǎn)生，或用常規(guī)化學(xué)合成方法合成這些天然產(chǎn)物。而 且，許多天然產(chǎn)物具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因此，目前合成這些天然產(chǎn)物不具經(jīng)濟(jì)性或不可
能合成。這些天然產(chǎn)物必須由天然來(lái)源如樹(shù)、海綿、珊瑚和海洋微生物提取；或由較豐富的前體合成或半合成地產(chǎn)生。由天然來(lái)源提取天然產(chǎn)物受限于天然來(lái)源的可 用性；合成或半合成地生產(chǎn)天然產(chǎn)物可能遇到低產(chǎn)率和/或高成本的困擾。這些生產(chǎn) 問(wèn)題和天然來(lái)源的局限性可限制這種產(chǎn)物的商業(yè)和臨床開(kāi)發(fā)。
倍半萜化合物的一個(gè)重要例子是青蒿素。青蒿素是非常有效的抗瘧藥，目前提 取自植物(黃花蒿04Wem^》朋m^))，用于聯(lián)合治療藥物療法。植物衍生的青蒿素昂 貴，并且其可獲得性收到栽培這種植物的國(guó)家的天氣和政治環(huán)境的影響。青蒿酸 (artemisinicacid)是青蒿素生物合成中的關(guān)鍵中間體。通過(guò)傳統(tǒng)化學(xué)方法將紫穗槐 -4，11-二烯轉(zhuǎn)化為青蒿醇是青蒿素制備中的重要步驟，該步驟難以進(jìn)行并且成本高。
本領(lǐng)域需要能避免一部分上述缺點(diǎn)的產(chǎn)生類(lèi)異戊烯化合物的方法。本發(fā)明通過(guò) 提供編碼修飾類(lèi)異戊烯化合物的酶的多核苷酸和經(jīng)遺傳修飾能生產(chǎn)這種酶的宿主細(xì) 胞滿足了這種需求。
文獻(xiàn)
Bertea等(2005)尸/aWa 71:40-47 ; deKraker等(2003) T"ra^^o"
59:409-418; Martin等(2003) Ato. 5/ofec/mo/. 21:796-802; WO 03/025193;美國(guó)專(zhuān)利
發(fā)明者D·-K·羅, E·M·帕若蒂斯, J·D·基斯林, K·紐曼, K·霍, M·奧萊特, R·伊切斯, T·哈姆 申請(qǐng)人:加利福尼亞大學(xué)董事會(huì)