一、项目简介

本发明属于合成生物学与酶工程领域，具体涉及一种经过改造的细胞色素P450氧化酶变体及其在微生物细胞工厂中高效合成氧化对映-贝壳杉烷类化合物的应用。

对映-贝壳杉烷型四环二萜类化合物具有多样的化学结构和重要的生物活性（如细胞毒性、抗肿瘤活性等），在食品工业和药物开发中应用广泛。该类化合物母核骨架（如C3、C7、C16、C19位）的羟基化等氧化修饰是生成结构多样性的关键步骤，也是其生物合成路径中的难点。本发明通过对特定细胞色素P450氧化酶（其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示）进行蛋白质工程改造，将其N端1-29位的氨基酸序列进行了替换。这一关键改造显著提升了该氧化酶在工程菌（如大肠杆菌）中的表达水平、稳定性及催化效率。

将该优化后的酶变体基因导入工程大肠杆菌，并重构从简单碳源到目标产物的完整生物合成途径，成功实现了多种C3位、C7位、C16位和C19位单取代或多取代的氧化贝壳杉烷类化合物（如3α-羟基对映-贝壳杉烯、3α-羟基对映-贝壳杉烯-19-酸等）的高效从头合成。该技术为这类高价值天然产物的绿色、可持续工业化生产提供了强大的核心酶元件和技术平台。

二、专利摘要

本发明涉及细胞色素P450氧化酶变体及其应用。具体提供一种细胞色素P450氧化酶变体，其具有SEQ ID NO:1所示的序列并且N端1‑29位氨基酸进行替换。本发明揭示了细胞色素P450氧化酶变体，能够生产C3位、C7位、C16位和C19位单取代或者多取代的氧化贝壳杉烷类化合物。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202210947464.8，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE22-18。

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。