[發明專利]一株生物合成22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮的分枝桿菌及合成方法

有效

• 申請號: 201611054020.2
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106854630B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 王玉;李雪梅;馮進輝;吳洽慶;朱敦明;馬延和
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P33/02;C12P33/00;C12R1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一株分枝桿菌FJH0105?16及用該菌發酵植物甾醇生產22?羥基?23,24?二降膽?4?烯?3?酮的方法。該菌株在2016年11月3日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC NO.13234。生產方法為：采用分枝桿菌(Mycobacterium sp.)FJH0105?16為菌種，經過斜面種子培養、一級種子培養及發酵罐發酵轉化，加入乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥后，減壓除去溶劑，得到22?羥基?23,24?二降膽?4?烯?3?酮粗品，重結晶后得到產品，目標產物純度95％。

技術領域

本發明涉及一種生產甾體激素的菌株和制備方法，具體是一株生物合成22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮(22-hydroxy-23,24-bisnorchol-4-ene-3-one)的分枝桿菌及其合成方法。

背景技術

22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮，英文名為22-hydroxy-23,24-bisnorchol-4-ene-3-one，化學式為C₂₂H₃₄O₂，分子量為330.25。22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮可以作為合成許多甾體激素藥物的中間體，如腎上腺皮質激素，孕激素，蛋白同化激素等。

二十世紀70年代，研究學者在考察利用分枝桿菌轉化甾醇為C19甾體化合物(雄甾-4-烯-3,17-二酮，雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮)時，22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮做為一種副產物被發現并且鑒定出來，產量僅為40μg/ml，與主產物雄甾-4-烯-3,17-二酮的比例不到1/10(Marsheck W J,Karychy S,Muir R D.Microbial degradation ofsterols.Applied Microbiology,1972,23:72-77；US Pat.No.3759791)。為了提高22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮的產量，研究學者通過誘變選育或基因改造的手段去改造菌種，取得了相應的研究成果。US Pat.No.4223091報道了用紫外誘變的方法得到一株分枝桿菌Mycobacterium parafortuitum complex MCI 0617，轉化膽固醇得到的主產物為22-羥基-23,24-二降膽-1,4-二烯-3-酮，副產物為22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮，產量為0.44g/l。Xu等報道了用基因改造的手段得到的分枝桿菌，利用大量靜息細胞轉化植物甾醇，底物投料濃度為40g/l，轉化144h，底物轉化率僅60％，得到的主產物為22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮，摩爾產率為47％，反應中還包含其它副產物，不適合大規模工業生產(Xu L Q,Liu Y J,Yao K,et al.Unraveling and engineering the production of 23,24-bisnorcholenic steroids in sterol metabolism,2016,6:21928)。

綜上所述，目前由甾醇制備22-羥基-23,24-二降膽-1,4-二烯-3-酮的方法，還存在轉化效率低，副產物多，轉化時間長等問題，仍需要探索利用新的菌種轉化甾醇制備22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮的研究，從而提高投料濃度、產率和產品純度，以進一步降低生產成本，同時減少對環境的污染。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一株發酵植物甾醇生產22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮的分枝桿菌(Mycobacterium sp.)FJH0105-16，并提供了使用該分枝桿菌生物合成22-羥基-23,24-二降膽-4-烯-3-酮的方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下：