[發明專利]摩氏摩根菌及在制備(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸中的應用

有效

• 申請號: 201110318750.X
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102382785A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 鄭裕國;鄭仁朝;傅德進;沈寅初
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P13/00;C12R1/01
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

(一)技術領域

本發明涉及一種微生物新菌株及其應用，特別涉及一種摩氏摩根菌ZJB09203(Morganella?morganii?ZJB09203)及在制備(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸中的應用。

(二)背景技術

(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸的化學結構如式(I)所示。(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸脫羧生成(S)-3-氰基-5-甲基己酸乙酯，再經水解和加氫還原等2步反應即可合成普瑞巴林。普瑞巴林化學名為(S)-(+)-3-氨甲基-5-甲基己酸，是γ-氨基丁酸(GABA)的三位異丁基取代物，通過調節鈣通道減少鈣離子進入神經末梢，減少谷氨酸和去甲腎上腺素等興奮性神經遞質的過度釋放。由于神經病理性疼痛、癲癇均與神經元過度興奮、神經遞質釋放增加相關，普瑞巴林能夠有效抑制該過程，從而產生治療作用。與撲癇酮、卡馬西平、苯妥英鈉等傳統神經病理性疼痛和癲癇治療藥物相比，普瑞巴林具有劑量低、副作用小、持續時間長和耐受性強等顯著優勢。

美國輝瑞公司Martinez等(Organic?Process?Research&Development，2008，12，392-398)報道了一系列能夠選擇性拆分外消旋2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯生成(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸的脂肪酶、酯酶和蛋白酶等，其中Novozymes商品化脂肪酶Lipolase選擇性水解效果最好。與普瑞巴林第一代全化學合成工藝相比，引入酶催化工藝后，每年可節省超過1000萬加侖醇類有機溶劑和2000噸手性扁桃酸、2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯和金屬鎳等原材料(Current?Opinion?in?Chemical?Biology，2009，13，43-50)。但是由于采用商品化酶，該工藝生產成本高。浙江大學楊立榮等(CN?101985609)公開了利用假單胞菌CGMCC?No.4184(Pseudomonas?sp.CGMCC?No.4184)R-選擇性水解外消旋2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯合成(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸的方法。該工藝需進一步限制性水解(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯制備(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸，且難以實現2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯的消旋回用。

(三)發明內容

本發明目的是提供一種新菌株——摩氏摩根菌ZJB09203，及其在微生物轉化制備(S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸中的應用，該菌株穩定性好，立體選擇性嚴格，產物光學純度高。

本發明采用的技術方案是：

摩氏摩根菌ZJB09203(Morganella?morganii?ZJB09203)，保藏于中國典型培養物保藏中心，地址：中國武漢武漢大學，保藏日期2011年5月19日，保藏編號CCTCC?M?2011175。

本發明所述摩氏摩根菌ZJB09203是通過以下程序篩選得到的：

1)將由浙江、江蘇、山東等地采回的土壤和污水樣品加入生理鹽水中，制成土壤懸液并接種到富集培養基，在30℃，180rpm的搖床上培養4天。待培養基變渾濁后，取1ml培養液轉接到新鮮的富集培養基中，再培養4天。如此重復3～4個循環。富集培養基成分為(g/L)：2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯1.0～3.5，硫酸銨2.0～5.0，硫酸鎂0.1～0.3，硫酸亞鐵0.02～0.05，氯化鈉0.4～1.0，磷酸二氫鉀1.0～2.0，磷酸氫二鉀1.5～2.5，pH?6.0～8.0，溶劑為水；

2)最后一次富集培養液稀釋后涂布到平板培養基上，30℃培養2～3天，挑取單菌落接種至斜面培養基保藏。平板培養基為富集培養基中加入1.5％～2.0％的瓊脂，斜面培養基成分為(g/L)：牛肉膏5.0，蛋白胨10.0，NaCl?5.0，溶劑為水；

本發明所述摩氏摩根菌ZJB09203(Morganella?morganii?ZJB09203)菌株的鑒定：

a)菌株形態特征和生理生化特征：

1)形態特征：短桿菌，兩端鈍圓，無芽孢，無莢膜，直徑0.6～0.7μm，長1.0～1.7μm，菌落呈乳白色半透明狀、無光澤、圓形、邊緣整齊、表面光滑、濕潤。

2)生理生化特征：革蘭氏陰性，氧化酶陰性，脲酶陽性，見表1所示。

表1摩氏摩根菌ZJB09203的生理生化特征