[發明專利]改進的LOV-D酰基轉移酶介導的?;饔?/span>有效
| 申請號: | 201080043043.8 | 申請日: | 2010-09-24 |
| 公開(公告)號: | CN102712678A | 公開(公告)日: | 2012-10-03 |
| 發明(設計)人: | 史蒂文·詹姆斯·科利爾;張易玲;喬利·蘇庫瑪蘭;羅伯特·約翰·威爾遜;徐俊業 | 申請(專利權)人: | 科德克希思公司 |
| 主分類號: | C07K14/00 | 分類號: | C07K14/00 |
| 代理公司: | 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262 | 代理人: | 申基成;鄭霞 |
| 地址: | 美國加利*** | 國省代碼: | 美國;US |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 改進 lov 轉移酶 化作 | ||
1.相關申請的交叉引用
本申請要求都在2009年9月30日遞交的美國臨時申請第61/247,253和61/247,274號的權益,其全部內容在此通過引用整體并入。
2.序列表的引用
本文通過引用并入根據37CFR§1.821通過EFS-網以計算機可讀形式(CRF)文件名為CX2-032.txt隨此同時遞交的序列表。在2010年9月24日創建了該序列表的電子副本,文件大小是52千字節。
3.背景
本發明涉及使用改進的LovD?;D移酶介導的?;饔眯纬伤狗ニ』蛩狗ニ∏绑w的工藝。
酶是催化化學底物向產物轉化的生物分子且已用于有價值的天然產物和藥物的化學合成中。有利地,酶可發揮功能以增加底物到產物化學轉化速率(通過降低反應的活化能)并指導官能團的置換,即區域選擇性地和/或立體選擇性地將官能團放置到底物上。稱作抑制劑的其他分子可影響酶活性。這些抑制劑發揮功能以減少酶活性且可極大地限制起始底物向產物的轉化或轉化速率。
一組特別有用的酶包括轉移酶。轉移酶是催化官能團例如烷基、?;蛄姿峄鶑囊粋€底物(指定為供體且有時稱為輔酶)向另一個底物(指定為受體)轉移的酶。因此酶催化化合物之間的反應,這種反應導致供體失去官能團和受體得到官能團。除了其他物質以外,已使用酰基轉移酶的亞類以區域選擇性地?;瘜W底物例如紅曲菌素J(monacolin?J)以形成斯伐他汀。
斯伐他汀是天然產品洛伐他汀的半合成衍生物,洛伐他汀可從土曲霉(Aspergillus?terreus)的發酵液中分離到。洛伐他汀和斯伐他汀都是降低膽固醇的藥物,明顯降低成人患心臟病的風險。之前已描述了土曲霉中生物合成洛伐他汀的基因簇,例如在美國專利第6,391,583號中。該基因簇中編碼的是稱為LovD的46kD的蛋白質,其起?;D移酶作用。
一旦在宿主土曲霉中通過發酵產生洛伐他汀,可通過半合成途徑從洛伐他汀產生斯伐他汀。在從發酵液中分離和純化洛伐他汀之后,可在堿存在下通過2-丁酸甲酯側臂的水解進行典型的半合成以產生中間產物紅曲菌素J。紅曲菌素J是斯伐他汀的直接前體。水解之后,游離酸被內酯化,C13上的游離羥基被保護,且C8醇被?;蕴峁┧狗ニ〉氖鼙Wo的類似物。隨后的去保護提供了斯伐他汀。例如,見WO?2007/139871。
還已研究使用脂肪酶和酯酶的酶促轉化作為化學衍生的替代方法。例如,見PCT?WO?2005/040107、PCT?WO?94/26920和T.G.Schimmel等人在Appl.Environ.Microbiol.(1997)63:1307-1311中所述的。酶變體受累于降低的底物處理量、高負載量要求、緩慢的酶轉化速率或差的酶周轉。因此,提供在最少的分離步驟下良好至高的產率,良好的酶周轉和轉化速率和/或合理的負載量要求的產生斯伐他汀的酶促方法,例如通過紅曲菌素J的C8羥基的選擇性?;?,對于斯伐他汀和其他抑制素(statin)類似物的有效合成來講是重要的。
因此,一直渴望需要克服現有技術的一個或多個缺點的酶工藝,從而使用酰基轉移酶提供化學底物例如洛伐他汀或紅曲菌素J的有效且方便的酰化。
4.概述
已令人驚奇地發現LovD酰基轉移酶介導的斯伐他汀前體的?;饔檬且粋€平衡過程且這個平衡過程可通過一種或多種方式調節以產生底物向產物的較高轉化和/或轉化速率。
還已令人驚奇地發現在LovD酰基轉移酶介導的酰化反應期間,斯伐他汀可以在斯伐他汀前體的?;饔弥凶鳛椴蝗苄喳}沉淀,這導致平衡移動,從而提供底物向產物的較高轉化和/或轉化速率。
已令人驚奇地發現?;t曲菌素J羥酸鹽期間產生的硫醇副產物可抑制LovD酰基轉移酶。更特別地,已發現雖然LovD?;D移酶可以以高產率介導將紅曲菌素J羥酸鹽?;上鄳乃狗ニ∷幔赏ㄟ^防止硫醇副產物對LovD酶的抑制提高轉化反應速率。因此,在一個或多個實施方式中,本公開內容涉及通過加入硫醇清除劑防止抑制酶LovD酰基轉移酶的方法。見圖1。
有利地,已發現當包括酰基部分的硫酯化合物用作共底物時,加入硫醇清除劑例如活性炭提高了紅曲菌素J底物到其?;愃莆锏霓D化速率。使用酶LovD?;D移酶,本文所述的方法克服了現有技術的一個或多個缺點并滿足了對有效且方便地合成斯伐他汀和斯伐他汀前體的長期渴望的需要。
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