[發明專利]一種多糖基化諾卡沙星的制備方法

在審

• 申請號: 202210527595.0
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114921512A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 吳旭日;曹玉丹;吳羚銳;陳寧靜;徐允聰
• 申請（專利權）人: 中國藥科大學
• 主分類號: C12P21/02
• 分類號: C12P21/02;C12N1/20;C07K5/078;C12R1/01
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

本發明屬于生物合成領域，具體涉及種多糖基化諾卡沙星的制備方法。本發明發現獲得一株可以產生多糖基化諾卡沙星衍生物的菌株Actinokineospora fastidiosa JCM 3276。多糖基化諾卡沙星與諾卡沙星的抗菌活性相近，但穩定性更佳。因此，本發明公開了一種成藥性好的諾卡沙星衍生物及其產生菌株。

技術領域

本發明屬于生物合成領域，具體涉及種多糖基化諾卡沙星的制備方法。

背景技術：

硫肽類抗生素是一類核糖體合成和翻譯后修飾的肽(RiPP)天然產物，對革蘭氏陽性病原體的各種耐藥菌株具有很高的致死率。如：耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和耐萬古霉素屎腸球菌(VRE)等耐藥菌均有良好作用。目前，已發現的硫肽類化合物超過200個，根據結構中核心氮的氧化狀態不同，將其劃分為a、b、c、d和e五個系列，而諾卡沙星屬于其中氧化程度最高的e型中的代表。(VinogradovAA,Suga H.Introduction toThiopeptides:Biological Activity,Biosynthesis,and Strategies for FunctionalReprogramming.Cell Chem Biol.2020Aug 20；27(8):1032-1051.doi:10.1016/j.chembiol.2020.07.003.Epub 2020Jul 21.PMID:32698017.)硫肽類抗生素作為一種生物多肽，其具有多肽類物質良好的活性、獨特的機制。例如，諾卡沙星抗耐藥菌的機制與鳥苷三磷酸酶相關中心(GAC)密切相關(Clementi和Polacek,2010)。硫肽類抗生素GAC結合位點與臨床使用的抗生素多有不同(Polikanov等人，2018年)，這也有助于我們理解硫肽類抗生素抗耐藥菌的關鍵。在翻譯過程中，GAC結合延伸因子，從而觸發它們的GTPase活性，而這對于結合到新生肽鏈的tRNA的易位是不可或缺的。對于硫鏈肽和諾西肽，空間結合阻斷GAC并阻止轉譯因子與核糖體的聯系，從而導致蛋白質合成抑制(Cameron等人，2002；Harms等人，2008年；Walter等人，2012)進而達到強大的殺菌效果。

現有諾卡沙星是硫肽環素中具有新穎靶點、高度抗菌活性的一種抗生素。它作用于細菌核糖體50S大亞基中的23S rRNA和L11蛋白形成復合物，從而抑制L11蛋白構象的轉變，細菌蛋白質合成過程中的肽鏈轉座被影響，使細菌無法合成蛋白質，導致菌體死亡，進而達到殺菌的效果。目前，尚無針對該靶點和機制的抗生素成藥。另外，其能夠在極低濃度下(ng/mL)能殺死G⁺敏感菌和耐藥菌株，抗菌效果優于絕大多數已報道的抗生素(NaiduBN,et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2004,14:5573；LingLL,et al.Nature,2015,517:455)。也正因為其新穎性與高效性，美國百時美施貴寶公司和默克公司等多家制藥企業對其進行了長達幾十年的研究，希望通過化學或生物轉化法對硫肽環素結構進行多樣化修飾以期解決其水溶性問題(Pucci MJ,etal.Antimicrob.Agents Chemother.,2004,48:3697；Naidu BN,etal.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2004,14:3743；Naidu BN,etal.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2005,15:2069)但最終僅能夠改善其水溶性，結構穩定性問題沒有得到良好的解決優化方案，最終導致其成藥性不足，投入難以得到轉化，沒有完成對于諾卡沙星的結構優化。

文獻(Yousefet al.Discovery andbiosynthesis ofpersiathiacins:Unusualpolyglycosylated thiopeptides active against multi-drug resistanttuberculosis.bioRxiv 2021.10.24.465558；doi:https://doi.org/10.1101/2021.10.24.465558)報道了一種新型多糖基化諾卡沙星具有下式(I)結構：