9-羟基喜树碱合成酶及合成9-羟基喜树碱的方法
一、项目简介
本发明属于合成生物学与酶工程领域,具体涉及一种能够催化喜树碱C-9位发生羟基化反应、生成9-羟基喜树碱的新型细胞色素P450酶(命名为NtCPT9H),以及利用该酶高效合成9-羟基喜树碱的方法。
9-羟基喜树碱是喜树碱的重要衍生物,其通过在喜树碱A环的C-9位引入羟基,显著改善了母体化合物的水溶性,并展现出更强的抗肿瘤活性和更低的毒副作用。然而,9-羟基喜树碱在天然植物中含量极低,而传统的化学合成法依赖强酸、有毒试剂,存在环境污染大、步骤繁琐等问题。
本发明的核心在于首次从药用植物毛假柴龙树中鉴定并表征了负责喜树碱C-9位羟基化的关键酶——NtCPT9H。该酶是一种具有区域选择性的细胞色素P450酶,其氨基酸序列如SEQ ID NO:4所示。通过分子对接和定点突变技术,研究者进一步阐明了其催化功能的关键氨基酸残基。将该酶基因在工程酵母或本氏烟草等体系中进行异源表达,即可实现喜树碱向9-羟基喜树碱的高效、绿色生物转化。该方法为9-羟基喜树碱的规模化、可持续生产提供了全新的技术路线,也为创制其他C-9位修饰的喜树碱类新型抗癌药物奠定了坚实的分子基础。
二、专利摘要
本发明提供了9‑羟基喜树碱合成酶及合成9‑羟基喜树碱的方法。首次揭示一种9‑羟基喜树碱合成酶,以及建立了生产9‑羟基喜树碱的方法。本发明的技术方案实现了9‑羟基喜树碱的生物法合成,为基于合成生物学等策略来生产喜树碱衍生物提供了新的途径。
三、专利状态
本技术已递交中国专利申请,申请号:202410067205.5,实质审查中;持有人项目编号:SIPPE23-19。
四、持有单位
中国科学院分子植物科学卓越创新中心。
五、合作方式
转让、许可或合作研发。
六、联系方式
张雯,wzhang@cemps.ac.cn,021-54924138。