林可霉素生物合成中间产物及其制法和用途制造技术

本发明专利技术提供了一类林可霉素生物合成中间产物及其制法和用途。具体地，本发明专利技术提供了对林可霉素产生菌的遗传改造而获得林可霉素生物合成中间产物及其发酵生产和分离纯化方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于药物领域和生物技术工程领域，具体地，本专利技术涉及林可霉素生物合 成中间产物及其制法和用途。
技术介绍
代谢工程技术是近十多年来随着分子生物学的发展，特别是在抗生素生物合成基 因簇克隆与抗生素生物合成途径阐明的基础上，在创新微生物药物研究的需求中提出并逐 步发展起来的。通过运用分子遗传学的原理和技术，特异性地合理修饰"细胞工厂"里天然 产物的合成途径以获得重组菌株，提高产量或优化发酵的组份，这是当前抗生素菌种改良 的一种合理、定向而高效的新途径。代谢工程的成功运用，关键是在基因和蛋白功能水平上 认识和理解复杂抗生素的生物合成及其调控机制，这是在微生物体内针对代谢途径进行遗 传操作的分子和生化基础。然而，由于对林可霉素生物合成机制缺乏了解，极大地限制了这 一技术在林可霉素工业生产菌株改良上的应用。 林可霉素（Lincomycin)及由其化学半合成的下游产品克林霉素（Clindamycin) 是临床广泛应用多年疗效明显的药物。目前林可霉素主要由林可链霉菌（Streptomyces lincolnensis)发酵生产。虽然林可霉素已临床应用几十年，然而对其生物合成途径的研究 却很少。 -直以来，本领域通过化学合成林可霉素的结构类似物或衍生物的研究不断，然 而迄今为止已在临床应用的林可酰胺类抗生素仍然只有林可霉素和在此基础上化学半合 成的克林霉素两种。通过遗传改造林可霉素产生菌产生林可霉素生物合成的中间产物或结 构类似物，将有助于阐明林可霉素生物合成途径的，从而基于生物合成机制研究的成果，采 用组合生物合成的手段产生新的林可酰胺类抗生素。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种林可霉素生物合成中间产物及其制法和用途。 本专利技术的目的在于提供一种制备正丙基脯氨酸、二糖GlcN-Ins、Mycothiol或麦 角硫因的方法。 本专利技术的第一方面，提供了一种化合物或其药学上可接受的盐，所述化合物的结 构如式I所示： 式I中，&选自：Η、卤素 、Q s烷基、C2S烯基、C2S炔基和 其中\ *： R3选自：H、卤素和Q s烷基； r2 选自 在另一优选例中，所述&选自：H、C14烷基（如甲基、乙基、丙基、丁基）和 在另一优选例中，所述R3选自：H、和G 4烷基（如甲基、乙基、丙基、丁基）。 在另一优选例中，所述化合物的结构如式la所示： 式la中，所述札、私分别如上所述。 在另一优选例中，所述化合物具有选自下组式11-15所示的结构： 本专利技术的第二方面，提供了如本专利技术第一方面所述的化合物或其药学上可接受的 盐的用途，用作制备正丙基脯氨酸、二糖GlcN-In S、Myc〇thi〇l或麦角硫因的原料。 在另一优选例中，所述用途还包括：将所述的化合物用于制备抑制微生物生长的 组合物。 在另一优选例中，所述抑制微生物生长的组合物包括治疗微生物或细菌感染的药 物。 本专利技术的第三方面，提供了一种组合物，所述组合物含有本专利技术第一方面所述的 化合物或其药学上可接受的盐以及任选的载体。 在另一优选例中，所述的载体包括水、有机溶剂。 在另一优选例中，所述的组合物包括药物组合物。 在另一优选例中，所述的载体包括药学上可接受的载体。 在另一优选例中，所述的组合物为用于制备正丙基脯氨酸、二糖GlcN-Ins、 Mycothiol或麦角硫因的原料组合物。 本专利技术的第四方面，提供了一种微生物菌株，所述微生物为林可链霉菌 (Streptomycin lincolnensis)，并且所述菌株中选自下组的一个或多个基因被失活或敲 除： ImbE、lmbE3457、ImbV、mshA、mshC、ImbC、ImbD、ImbN、和 ImbF。 在另一优选例中，所述菌株中ImbE和/或lmbE3457基因被失活或敲除。 在另一优选例中，所述菌株中lmbV、mshA和/或mshC基因被失活或敲除。 在另一优选例中，所述菌株中ImbC、ImbD和/或ImbN基因被失活或敲除。 在另一优选例中，所述菌株中ImbF基因被失活或敲除。 在另一优选例中，所述菌株用于制备本专利技术第一方面所述的化合物。 本专利技术的第五方面，提供了一种生产中间体化合物的方法，包括步骤： (a)将权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐作为原料进行水解反应， 从而生成所述的中间体化合物，其中所述的化合物或其药学上可接受的盐来源于林可链霉 菌的发酵产物。 在另一优选例中，所述的中间体化合物选自下组：正丙基脯氨酸、二糖GlcN-Ins、 Mycothiol、麦角硫因或其组合。 在另一优选例中，所述的林可链霉菌包括权利要求4中所述的任一菌株。 在另一优选例中，所述方法还包括：在步骤（a)之前，从林可链霉菌的发酵产物中 分离出权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐。 在另一优选例中，所述步骤（a)中，对选自式II、式12和式15所示的化合物中的 一种或多种进行水解反应，从而生成正丙基脯氨酸化合物。 在另一优选例中，所述水解反应在碱性条件下进行。 在另一优选例中，所述方法还包括步骤：发酵本专利技术第四方面所述的微生物菌株， 从而获得式II、式12和/或式15所示的化合物。 在另一优选例中，所述方法还包括步骤：发酵林可链霉菌突变株，从而获得式II、 式12和/或式15所示的化合物，所述林可链霉菌突变株中选自下组的一个或多个基因被 失活或敲除：lmbE、lmbE3457、lmbV、mshA、mshC 和 ImbF 基因。 在另一优选例中，所述步骤（a)中，对选自式II和式13所示的化合物中的一种或 多种进行水解反应，从而生成二糖化合物GlcN-Ins。 在另一优选例中，所述方法包括步骤：发酵本专利技术第四方面所述的生物菌株，从而 获得式II、和/或式13所示的化合物。 在另一优选例中，所述水解反应在碱性条件下进行。 在另一优选例中，所述方法还包括步骤：发酵林可链霉菌突变株，从而获得式II、 和/或式13所示的化合物，所述林可链霉菌突变株中选自下组的一个或多个基因被失活或 敲除：lmbE、lmbE3457、ImbC、ImbD、和 ImbN 基因。 在另一优选例中，所述步骤（a)中，对选自式12和式14所示的化合物中的一种或 多种进行水解反应，从而生成麦角硫因。 在另一优选例中，所述方法包括步骤：发酵权利要求4所述的微生物菌株，从而获 得式12、和/或式14所示的化合物。 在另一优选例中，所述水解反应在酸性条件下进行。 在另一优选例中，所述方法还包括步骤：发酵林可链霉菌突变株，从而获得式12、 和/或式14所示的化合物，所述林可链霉菌突变株中选自下组的一个或多个基因被失活或 敲除：lmbV、mshA、mshC、ImbC、ImbD、和 ImbN 基因。 本专利技术的第六方面，提供了一种生产Mycohiol的方法，包括步骤： (1)制备二糖化合物GlcN-Ins 将权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐作为原料进行水解反应，从而 生成二糖化合物GlcN-Ins ; (2)以 GlcN-Ins 为原料化学合成 Mycothiol。 本专利技术的第七方面，提供了一种制备本专利技术第一方面所述的化合物的方法，包括 步骤： (a)发酵本专利技术第四方面所述的菌株，从而产生本专利技术第一方面所述的化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述化合物的结构如式I所示：式I中，R1选自：H、卤素、C1‑8烷基、C2‑8烯基、C2‑8炔基和其中R3选自：H、卤素和C1‑8烷基；R2选自

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文，赵群飞，王敏，许东啸，张庆林，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，中国科学院上海有机化学研究所湖州生物制造创新中心，
类型：发明
国别省市：上海;31