[發(fā)明專利]纖維堆囊菌菌株及其在埃博霉素合成方面的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210441677.X
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103146594A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙林;劉新利;李越中;李鵬飛;孫欣
• 申請（專利權(quán)）人: 山東輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P17/18;C12R1/01
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于生物工程和生物制藥領(lǐng)域，具體涉及纖維堆囊菌株Sorangium?cellulosum?So2163?，還涉及該菌株在埃博霉素合成方面的應(yīng)用。?

背景技術(shù)

癌癥是一種嚴(yán)重威脅人類健康和生命的常見病和多發(fā)病，是世界各國醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域中的重要科研課題，目前尚無滿意的治療措施。紫杉醇作為目前應(yīng)用最為廣泛的抗腫瘤藥物，其年銷量達到了20億美元，占抗腫瘤藥物市場份額的10%。由于其抗癌普擴大以及非腫瘤性疾病方面良好的治療前景，預(yù)計今后世界需求量將達到每年2000公斤，而美國BMS公司紫杉醇制劑的售價為每公斤500-1000萬美元。?

埃博霉素作為與紫杉醇具有相同抗腫瘤機制的一類大環(huán)內(nèi)酯類化合物，能夠抑制癌癥晚期紡錘體和紡錘絲的形成，從而抑制有絲分裂，組織癌細(xì)胞增值，也具有光譜的抗癌療效。同時埃博霉素與紫杉醇相比還具備以下幾個優(yōu)點：良好的水溶性；更廣的抗癌譜；更強的對耐藥性腫瘤的抑制能力；以及最重要的一點——它是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一種由微生物發(fā)酵產(chǎn)生的促微管聚合活性化合物，具備大規(guī)模發(fā)酵制備的潛力。自從1996年被發(fā)現(xiàn)以來，逐漸成為抗腫瘤藥物的研究熱點，目前已經(jīng)有很多埃博霉素類化合物進入不同水平的臨床評估階段，并且其中之一——ixabepilong，埃博霉素的大患內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)類似物，已經(jīng)于2007年10月經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)上市，展示了良好的治療效果。埃博霉素類藥物也被認(rèn)為是紫杉醇的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其市場容量不會低于10億美元/年，我國的年銷售額也將在1億美元以上。?

Epothilone的制備方法目前主要有三種，分別是化學(xué)全合成法、生物合成法和化學(xué)修飾法。?

鑒于其簡單的化學(xué)結(jié)構(gòu)和很好的抗腫瘤療效，epothilone一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就成為生物有機化學(xué)家們關(guān)注的熱點，目前已經(jīng)有數(shù)十條全合成路線相繼報道，且較為詳盡的結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系也已經(jīng)被推導(dǎo)，epothilone全合成工作也于上世紀(jì)末在我國開展，但是由于埃博霉素的結(jié)構(gòu)相對仍較為復(fù)雜，化學(xué)全合成步驟冗長，產(chǎn)率非常低，不具備工業(yè)化生產(chǎn)的前景。?

人們通過對epothilone的構(gòu)效關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)其16元大環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)中的酰基部分與其生物活性密切相關(guān)，而O-烷基部分的修飾對其活性影響不大，因此通過對天然epothilone進行化學(xué)修飾開發(fā)新的結(jié)構(gòu)類似物具有良好的應(yīng)用前景。目前批準(zhǔn)上市的ixabepilone和處于臨床評估的BMS-310705均是化學(xué)修飾的結(jié)構(gòu)類似物。但是化學(xué)修飾法也必須依賴于大量原料的供應(yīng)才能夠?qū)嵤Ｒ虼松锖铣扇匀皇莈pothilone生產(chǎn)的唯一有效途徑。?

Epothilone產(chǎn)生菌最早報道的是來自于美國Emporia州立大學(xué)的SMP44菌株以及來自于德國國家生物技術(shù)研究中心GBF的So?ce90菌株，其epothilone?A的產(chǎn)量均為20mg/L左右。國內(nèi)目前僅有少數(shù)幾個單位在研究埃博霉素的發(fā)酵生產(chǎn)，能夠應(yīng)用的菌株數(shù)量稀少且多為野生菌株，因此開發(fā)尋找新的能夠合成埃博霉素的微生物菌株具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了能夠合成埃博霉素的纖維堆囊菌(Sorangium?cellulosum)So2163，還提供了利用該菌株發(fā)酵生產(chǎn)埃博霉素的方法。?

本發(fā)明的纖維堆囊菌株(Sorangium?cellulosum)So2163，該菌株已于2012年6月10日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏地址：中國武漢市武漢大學(xué)，保藏編號：CCTCC?NO.?M?2012211。?

上述菌株的16S?rDNA序列片段長度為1466bp。?

纖維堆囊菌株其培養(yǎng)方法，包括下述的步驟：采用CNST培養(yǎng)基于30℃培養(yǎng)5天，待菌落擴展充分并形成子實體結(jié)構(gòu)后，轉(zhuǎn)入EMP發(fā)酵培養(yǎng)基，培養(yǎng)溫度為30℃，轉(zhuǎn)速200rpm，培養(yǎng)時間7-8天。?

纖維堆囊菌株的培養(yǎng)方法中，向發(fā)酵該菌株所用的EPM培養(yǎng)基中添加了大孔類吸附樹脂，優(yōu)選為1%的XAD-16大孔吸附樹脂。?

培養(yǎng)完成后用色譜純甲醇浸提樹脂吸附產(chǎn)物。?

本發(fā)明還要保護的是，纖維堆囊菌株在生產(chǎn)抗腫瘤藥物埃博霉素、在埃博霉素類化合物及以埃博霉素為母核的結(jié)構(gòu)衍生物、埃博霉素A、埃博霉素B生產(chǎn)中的應(yīng)用。?