[發明專利]基于生物酶法合成托品骨架化合物的方法及應用

在審

• 申請號: 202111158151.6
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN115896202A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 周志華;魏文蘋;吳世文;嚴興
• 申請（專利權）人: 中國科學院分子植物科學卓越創新中心
• 主分類號: C12P17/18
• 分類號: C12P17/18;C12N15/70;C12N15/52;C12N15/54;C12N15/53;C12N1/21;C07D451/10;C07D491/147;C12R1/19
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

1.一種制備托品骨架化合物的方法，包括：以4-香豆酸輔酶A、酰基轉移酶、莨菪-6-β-羥化酶聯合，催化苯丙烷酸與托品醇類酰基受體合成托品骨架化合物，所述托品骨架化合物包括山莨菪醇類化合物或東莨菪醇類化合物。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的苯丙烷酸包括具有式(I)結構的化合物；和/或，所述托品醇類酰基受體包括：假托品醇或托品醇，山莨菪；

其中，R1，R2，R3獨立地選自：氫，羥基，-O-烷基，烷基，羰基、醛基。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的山莨菪醇類化合物包括具有式(II)結構的化合物；和/或，所述的東莨菪醇類化合物包括具有式(III)結構的化合物；

4.如權利要求2-3任一所述的方法，其特征在于，所述的烷基為包括1～8個碳原子的烷基；較佳地，所述的式(I)結構的化合物包括選自如下結構的化合物或其異構體：

較佳地，所述的式(II)結構的化合物包括選自如下結構的化合物或其異構體：

較佳地，所述的式(III)結構的化合物包括選自如下結構的化合物或其異構體：

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法為胞內的反應體系或體外的反應體系；較佳地，在體外的反應體系中，分兩步反應：

(a)以4-香豆酸輔酶A、酰基轉移酶聯合，催化苯丙烷酸與托品醇類酰基受體合成莨菪堿類似物；較佳地，催化反應的體系中，還包括輔酶A，MgCl₂，ATP；

(b)以莨菪-6-β-羥化酶催化莨菪堿類似物形成山莨菪醇類化合物或東莨菪醇類化合物；較佳地，催化反應的體系中，還包括α-酮戊二酸、抗壞血酸鈉、硫酸亞鐵、過氧化氫酶。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的4-香豆酸輔酶A來源于三分三(Anisodus?acutangulus)；較佳地，所述4-香豆酸輔酶A是氨基酸序列如SEQ?ID?NO:2所示的酶，或其保守性變異多肽；

所述的酰基轉移酶來源于古柯(Erythroxylum?coca)；較佳地，所述酰基轉移酶是氨基酸序列如SEQ?ID?NO:4所示的酶，或其保守性變異多肽；

所述的莨菪-6-β-羥化酶來源于天仙子(Hyoscyamus?niger?L.)或三分三(Anisodusacutangulus)；較佳地，所述莨菪-6-β-羥化酶是氨基酸序列如SEQ?ID?NO:6所示的酶，或其保守性變異多肽。

7.酶組合的用途，用于催化苯丙烷酸與托品醇類酰基受體，合成托品骨架化合物，所述托品骨架化合物包括山莨菪醇類化合物或東莨菪醇類化合物；所述酶組合包括：4-香豆酸輔酶A、酰基轉移酶和莨菪-6-β-羥化酶。

8.如權利要求7所述的用途，其特征在于，所述的苯丙烷酸包括具有式(I)結構的化合物；和/或，所述托品醇類酰基受體包括：假托品醇或托品醇，山莨菪；

所述的山莨菪醇類化合物包括具有式(II)結構的化合物；和/或，所述的東莨菪醇類化合物包括具有式(III)結構的化合物；

其中，R1，R2，R3獨立地選自：氫，羥基，-O-烷基，烷基，羰基、醛基。

9.構建體或含有所述構建體的遺傳工程化的細胞，其中包括編碼酶組合的多核苷酸；所述酶組合包括：4-香豆酸輔酶A、酰基轉移酶和莨菪-6-β-羥化酶，其用于催化苯丙烷酸與托品醇類酰基受體合成托品骨架化合物，所述托品骨架化合物包括山莨菪醇類化合物或東莨菪醇類化合物。

10.莨菪-6-β-羥化酶的應用，用于將山莨菪堿類化合物的C-6、C-7位環氧化，形成東莨菪堿類化合物。