新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用。本发明专利技术提供了由SEQ ID No.1所示的蛋白质(即ClCDR4蛋白)。该蛋白可以作为甾类物质转运蛋白，与不表达该蛋白的工程菌HC206相比较，表达该蛋白的工程菌HC207其在氢化可的松的产率显著提高。因此，本发明专利技术中该甾类物质转运蛋白(即ClCDR4蛋白)的挖掘与发现，为氢化可的松合成工业中底物投料量低这一瓶颈性问题提供了可行的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用
本专利技术涉及生物
，特别涉及一种新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用。
技术介绍
在自然界中存在着以胆固醇及其类似物相关衍生物为代表的一大类化合物，该类化合物均以环戊烷多氢菲为母核因携带不同侧链修饰基团而具有不同生理活性。自然界中发现的甾体化合物有接近300种，被广泛熟知的如：胆固醇，植物甾醇，雄烯二酮，氢化可的松等甾体类药物。甾体类药物主要分为：肾上腺皮质激素，蛋白同化激素和性激素三大类。随着甾体药物在疾病治疗和代谢调控等领域取得的成功，甾体药物的市场需求日益壮大，发展势态良好，常年保持稳定增长，雄踞第二大药物市场地位(Fernandez-Cabezonetal.,2018)。随着市场需求的不断扩大，甾体药物的生物合成得到广泛关注，目前甾体药物的生物合成主要采取半合成技术，以天然甾体作为骨架进行结构改造。但是由于甾体化合物的结构特点，大多数的甾体底物具有溶解性极低的特点，所以目前甾体药物生产的两大瓶颈性问题为：1、底物投药量低；2、催化副产物比例较高(Xiong,S.,Wang,Y.,Yao,M.,Liu,H.,Zhou,X.,Xiao,W.,Yuan,Y.,2017.Cellfoundrywithhighproductspecificityandcatalyticactivityfor21-deoxycortisolbiotransformation.MicrobCellFact.16,105.)。而目前针对底物投药量低做出的研究和探索大多集中在不同有机溶剂的使用，表面活性剂的使用，利用环糊精增强底物溶解性以及超临界体系下的生物转化等(Lu,W.-Y.,Du,L.-X.,Wang,M.,Wen,J.-P.,Sun,B.,Guo,Y.-W.,2006.Effectoftwo-stepssubstrateadditiononsteroids11β-hydroxylationbyCurvularialunataCL-114.BiochemicalEngineeringJournal.32,233-238.Lu,W.,Du,L.,Wang,M.,Guo,Y.,Lu,F.,Sun,B.,Wen,J.,Jia,X.,2007.ANovelSubstrateAdditionMethodinthe11β-HydroxylationofSteroidsbyCurvulariaLunata.FoodandBioproductsProcessing.85,63-72.)。但是不论是有机溶剂的使用还是表面活性剂等方式都会对生物细胞造成不同程度的损伤而影响催化效率。以氢化可的松的生产为例，经过几十年的研究其前体化合物17α-羟基孕甾-4-烯-3,20-二酮-21-醋酸酯(Cortexolone-21-acetate,RSA)的投药量最高只能达到7g/L，大大限制了氢化可的松的生物合成。所以高效的底物和产物转运机制是甾体药物生物合成的关键，而从生物细胞自身挖掘，找到高效的转运蛋白也是解决这一问题非常有效的方式。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白及其编码基因与应用。第一方面，本专利技术要求保护蛋白质或成套蛋白质。本专利技术所要求保护的蛋白质为新月弯孢霉来源的甾类物质转运蛋白，命名为ClCDR4蛋白，具体可为如下(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质：(A1)氨基酸序列如SEQIDNo.1所示的蛋白质；(A2)将(A1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(A3)与(A1)或(A2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。本专利技术所要求保护的成套蛋白质由蛋白质A、蛋白质B、蛋白质C和蛋白质D组成。所述蛋白质A为如上(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质(即ClCDR4蛋白)。所述蛋白质B为蓝色犁头霉来源的Ac-CPR蛋白，具体可为如下(B1)-(B4)中任一所示的蛋白质：(B1)氨基酸序列如SEQIDNo.19所示的蛋白质；(B2)将(B1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(B3)与(B1)或(B2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。所述蛋白质C为蓝色犁头霉来源的Ac-Cytb5蛋白，具体可为如下(C1)-(C4)中任一所示的蛋白质：(C1)氨基酸序列如SEQIDNo.20所示的蛋白质；(C2)将(C1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(C3)与(C1)或(C2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(C4)在(C1)-(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；所述蛋白质D为蓝色犁头霉来源的Ac-CYP003蛋白，具体可为如下(D1)-(D4)中任一所示的蛋白质：(D1)氨基酸序列如SEQIDNo.21所示的蛋白质；(D2)将(D1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；(D3)与(D1)或(D2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；(D4)在(D1)-(D3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。第二方面，本专利技术要求保护核酸分子或成套核酸分子。本专利技术所要求保护的核酸分子为编码前文第一方面所述蛋白质(即ClCDR4蛋白)的核酸分子。本专利技术所要求保护的成套核酸分子由核酸分子A、核酸分子B、核酸分子C和核酸分子D组成。所述核酸分子A为编码前文第一方面中所述蛋白质A(即ClCDR4蛋白)的核酸分子；所述核酸分子B为编码前文第一方面中所述蛋白质B(即Ac-CPR蛋白)的核酸分子；所述核酸分子C为编码前文第一方面中所述蛋白质C(即Ac-Cytb5蛋白)的核酸分子；所述核酸分子D为编码前文第一方面中所述蛋白质D(即Ac-CYP003蛋白)的核酸分子。进一步地，所述核酸分子为编码ClCDR4蛋白的基因，命名为ClCDR4基因，具体可为如下(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子：(a1)核苷酸序列如SEQIDNo.2的第887-5653位所示的DNA分子；(a2)在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蛋白质或成套蛋白质，其特征在于：/n所述蛋白质为如下(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质：/n(A1)氨基酸序列如SEQ ID No.1所示的蛋白质；/n(A2)将(A1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；/n(A3)与(A1)或(A2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；/n(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；/n所述成套蛋白质由蛋白质A、蛋白质B、蛋白质C和蛋白质D组成；/n所述蛋白质A为如上(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质；/n所述蛋白质B为如下(B1)-(B4)中任一所示的蛋白质：/n(B1)氨基酸序列如SEQ ID No.19所示的蛋白质；/n(B2)将(B1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；/n(B3)与(B1)或(B2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；/n(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；/n所述蛋白质C为如下(C1)-(C4)中任一所示的蛋白质：/n(C1)氨基酸序列如SEQ ID No.20所示的蛋白质；/n(C2)将(C1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；/n(C3)与(C1)或(C2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；/n(C4)在(C1)-(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；/n所述蛋白质D为如下(D1)-(D4)中任一所示的蛋白质：/n(D1)氨基酸序列如SEQ ID No.21所示的蛋白质；/n(D2)将(D1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；/n(D3)与(D1)或(D2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；/n(D4)在(D1)-(D3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。/n...

【技术特征摘要】
1.蛋白质或成套蛋白质，其特征在于：
所述蛋白质为如下(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质：
(A1)氨基酸序列如SEQIDNo.1所示的蛋白质；
(A2)将(A1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
(A3)与(A1)或(A2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；
(A4)在(A1)-(A3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；
所述成套蛋白质由蛋白质A、蛋白质B、蛋白质C和蛋白质D组成；
所述蛋白质A为如上(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质；
所述蛋白质B为如下(B1)-(B4)中任一所示的蛋白质：
(B1)氨基酸序列如SEQIDNo.19所示的蛋白质；
(B2)将(B1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
(B3)与(B1)或(B2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；
(B4)在(B1)-(B3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；
所述蛋白质C为如下(C1)-(C4)中任一所示的蛋白质：
(C1)氨基酸序列如SEQIDNo.20所示的蛋白质；
(C2)将(C1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
(C3)与(C1)或(C2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；
(C4)在(C1)-(C3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白；
所述蛋白质D为如下(D1)-(D4)中任一所示的蛋白质：
(D1)氨基酸序列如SEQIDNo.21所示的蛋白质；
(D2)将(D1)所限定的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能的蛋白质；
(D3)与(D1)或(D2)所限定的氨基酸序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且具有相同功能的蛋白质；
(D4)在(D1)-(D3)中任一所限定的蛋白质的N端和/或C端连接标签后得到的融合蛋白。


2.核酸分子或成套核酸分子，其特征在于：所述核酸分子为编码权利要求1或2所述蛋白质的核酸分子；
所述成套核酸分子由核酸分子A、核酸分子B、核酸分子C和核酸分子D组成；
所述核酸分子A为编码权利要求1或2中所述蛋白质A的核酸分子；
所述核酸分子B为编码权利要求1或2中所述蛋白质B的核酸分子；
所述核酸分子C为编码权利要求1或2中所述蛋白质C的核酸分子；
所述核酸分子D为编码权利要求1或2中所述蛋白质D的核酸分子。


3.根据权利要求2所述的核酸分子或成套核酸分子，其特征在于：
所述核酸分子为如下(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子：
(a1)核苷酸序列如SEQIDNo.2的第887-5653位所示的DNA分子；
(a2)在严格条件下与(a1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质的DNA分子；
(a3)与(a1)或(a2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述(A1)-(A4)中任一所示的蛋白质的DNA分子；
所述核酸分子A为如上(a1)-(a3)中任一所示的DNA分子；
所述核酸分子B为如下(b1)-(b3)中任一所示的DNA分子：
(b1)核苷酸序列如SEQIDNo.16的第813-2864位所示的DNA分子；
(b2)在严格条件下与(b1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述蛋白质B的DNA分子；
(b3)与(b1)或(b2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述蛋白质B的DNA分子；
所述核酸分子C为如下(c1)-(c3)中任一所示的DNA分子：
(c1)核苷酸序列如SEQIDNo.17的第887-1276位所示的DNA分子；
(c2)在严格条件下与(c1)限定的DNA分子杂交且编码权利要求1中所述蛋白质C的DNA分子；
(c3)与(c1)或(c2)所限定的DNA序列具有99％以上、95％以上、90％以上、85％以上或者80％以上同源性且编码权利要求1中所述蛋白质C的DNA分子；
所述核酸分子D为如下(d1)-(d3)中任一所示的DNA分子：
(d1)核苷酸序列如SEQIDNo.18的第501-2084位所示的DNA分子；
(d2)在严格条件下与(d1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学礼，陈晶，樊飞宇，唐金磊，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12