[發明專利]一種制備煙酰胺單核苷酸的方法

有效

• 申請號: 201680003973.8
• 申請日: 2016-07-30
• 公開（公告）號: CN107889505B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 傅榮昭;張琦
• 申請（專利權）人: 邦泰生物工程（深圳）有限公司
• 主分類號: C12N15/63
• 分類號: C12N15/63;C12N5/10;C12P19/00;G01N33/573;C07H21/00;A61K31/455
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本發明公開了一種制備煙酰胺單核苷酸的方法，以煙酰胺、焦磷酸或其鹽和肌苷酸或其鹽為原料，在煙酰胺磷酸核糖轉移酶、次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶以及黃嘌呤氧化酶的催化作用下發生反應，制得煙酰胺單核苷酸。

技術領域

本發明涉及分子生物學與生物技術領域，特別涉及一種利用生物催化技術制備煙酰胺單核苷酸的方法。

背景技術

煙酰胺單核苷酸(Nicotinamide mononucleotide，縮寫成NMN)是生物細胞內存在的一種生化物質，它在被煙酰胺核苷酸腺苷轉移酶腺苷化后即轉化成生物細胞所賴以生存的重要物質煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD，又稱輔酶I)，并且同時直接參與體內腺苷轉移，其在生物細胞內的水平直接影響到NAD的濃度，在生物細胞能量生成中扮演著重要角色，并且對人體無危害。

截至目前，人們已經發現煙酰胺單核苷酸具有諸如延緩衰老、治療帕金森等老年病、調節胰島素分泌、影響mRNA的表達等諸多醫療保健用途，更多的用途還在不斷研發出來。隨著人們對煙酰胺單核苷酸藥用及保健效果認知的增加，以及作為一種反應底物在化工方面的廣泛應用，市場上對煙酰胺單核苷酸的需求量與日俱增。

目前，NMN的制備方法主要包括以下三種：1、酵母菌發酵法；2、化學合成法；3、生物催化法。其中，化學合成法具有成本較高且產生手性化合物的缺點；而酵母菌發酵法生產的NMN含一定有機溶劑殘留；生物催化法因不含機溶劑殘留，也不存在手性問題且制備的NMN與機體內的同型而成為目前最綠色環保無公害的NMN的制備方法?，F有的制備NMN的生物催化法一般是以煙酰胺和5′-磷酸核糖基-1′-焦磷酸(PRPP)為底物，在煙酰胺磷酸核糖轉移酶(Nicotinamide phosphoribosyltransferase，縮寫成Nampt)的催化下制備NMN。但是，因PRPP的市場價格較高且來源受限，導致該生物催化法的生產成本較高，嚴重制約了其應用和發展。

因此，有必要開發一種無需使用PRPP作為底物的利用生物催化技術制備NMN的新方法。

技術問題

針對上述背景技術中提到的現有的煙酰胺單核苷酸的制備方法存在的諸多問題，本發明的目的在于提供一種利用生物催化技術制備NMN的新方法，該方法可避開使用價格較高且來源受限的PRPP作為底物，具有價格低廉、綠色環保無公害、適宜大規模工業化生產等優點。

問題的解決方案

技術解決方案

為實驗上述目的，發明人經過長期大量的實驗摸索，終于開發出一種制備煙酰胺單核苷酸的方法，其特征在于：以煙酰胺、焦磷酸或其鹽和肌苷酸或其鹽為原料，在煙酰胺磷酸核糖轉移酶、次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶以及黃嘌呤氧化酶的催化作用下發生反應，制得煙酰胺單核苷酸。

根據酶的國際系統命名法，上述方法中所使用的酶的EC編號分別為：煙酰胺磷酸核糖轉移酶EC 2.4.2.12，次黃嘌呤磷酸核糖轉移酶EC 2.4.2.8，黃嘌呤氧化酶EC1.17.3.2。

上述方法中所使用的各種酶的具體存在形式包括酶液、酶凍干粉、含酶細胞以及各種固定化酶和固定化含酶細胞，可以是未經純化的粗酶形式，也可以是經部分純化或完全純化的形式。

在對上述方法進行開發時，發明人通過對比試驗發現，在同等條件下，上述生物催化反應在缺少黃嘌呤氧化酶的情況下NMN的得率會大大降低，究其原因，主要是因為反應過程中生成的中間產物抑制了NMN的生成，而黃嘌呤氧化酶的加入則及時清除了中間產物，消除了其對NMN的抑制作用。