卤化酶在催化合成2'-卤代核苷单磷酸中的应用制造技术

技术编号：41530417 阅读：13 留言：0更新日期：2024-06-03 23:06

本申请公开了卤化酶在催化合成2'‑卤代核苷单磷酸中的应用，所述卤化酶为VaNTH或CtNTH，所述VaNTH的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述CtNTH的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本申请发现的两个Fe(II)/α‑酮戊二酸依赖卤化酶VaNTH与CtNTH可以催化2'‑脱氧核苷单磷酸的卤化反应。本申请的生物合成方法具有反应立体选择性高、产物产率高、卤素来源简单、操作过程易控制、生产成本低、反应绿色环保、催化活性高等优点。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及生物合成，特别涉及卤化酶在催化合成2'-卤代核苷单磷酸中的应用。

技术介绍

1、核苷酸由碱基、环状核糖或脱氧核糖和磷酸三部分组成。它们在遗传、代谢、调节等功能中发挥重要作用，在生命科学研究中占据不可或缺的位置。核苷酸类药物指核苷酸的类似物，可以通过竞争性抑制等方式影响遗传物质翻译、调控功能等来发挥疾病治疗作用。核苷酸类药物具有特异性强、基因靶点丰富等优势，在抗病毒、抗癌等领域具有良好疗效和极大潜力。卤化核苷单磷酸作为一种重要的中间体，可以通过进一步修饰合成药物或形成新的核苷酸骨架，有助于核苷酸类药物的合成与开发。但目前化学法合成卤化核苷单磷酸具有步骤复杂、立体选择性较低、转化率低等缺点。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本申请提出了一种快速简单实现2'-脱氧核苷单磷酸底物c2’位点高立体选择性修饰的生物催化方法。

2、本申请提供卤化酶在催化合成2'-卤代核苷酸中的应用，通过卤化酶vanth或ctnth催化，所述vanth的氨基酸序列如seq id no.1所示，所述ctnth的氨基酸序列如seqid no.2所示。

3、进一步的，本申请的卤化酶vanth与ctnth可以催化含有嘌呤类碱基的2'-脱氧核苷单磷酸的卤化反应。

4、进一步的，所述含有嘌呤类碱基的核苷单磷酸为2'-脱氧鸟苷单磷酸、2'-脱氧肌苷单磷酸或2'-脱氧腺苷单磷酸。

5、进一步的，使用表达和纯化后的卤化酶vanth与ctnth作为生物催化剂，催化2'

6、进一步的，催化反应体系包括：卤化酶蛋白vanth与ctnth，二价铁离子，l-抗坏血酸，α-酮戊二酸，卤盐，核苷单磷酸底物。

7、进一步的，催化反应体系中的卤盐为氯化钠/氯化钾，溴化钠/溴化钾，叠氮化钠/叠氮化钾中的任意一种。

8、进一步的，反应液为ph 6.0 - 8.0的缓冲液，反应温度为20 - 40℃。

9、进一步的，表达和纯化的步骤包括将来源于金黄色葡萄球菌的卤化酶vanth或来源于小麦链孢菌的卤化酶ctnth基因序列分别导入大肠杆菌中，诱导大肠杆菌表达卤化酶vanth或ctnth蛋白；并通过镍柱纯化目标蛋白。

10、综上，与现有技术相比，本申请达到了以下技术效果：

11、（1）本申请发现了两个fe(ii)/α-酮戊二酸依赖卤化酶vanth与ctnth，任意一个酶可以催化2'-脱氧核苷单磷酸（2'-脱氧鸟苷单磷酸，2'-脱氧肌苷单磷酸，2'-脱氧腺苷单磷酸）的卤化反应。

12、（2）本申请的卤化核苷酸的生物合成方法反应立体选择性高，c2'位点的氯化具有很高的手性选择性，卤素加到c3'羟基的同侧位置。

13、（3）本申请的卤化核苷酸的生物合成方法转化率高、卤素来源简单、操作过程易控制、生产成本低、反应绿色环保、催化活性高。

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【技术保护点】

1. 卤化酶在催化合成2'-卤代核苷单磷酸中的应用，其特征在于，所述卤化酶为VaNTH或CtNTH，所述VaNTH的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述CtNTH的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述VaNTH与CtNTH催化含有嘌呤类碱基的脱氧核苷单磷酸的卤代反应。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述含有嘌呤类碱基的核苷单磷酸为2'-脱氧鸟苷单磷酸、2'-脱氧肌苷单磷酸或2'-脱氧腺苷单磷酸。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，使用表达和纯化后的卤化酶VaNTH与CtNTH作为生物催化剂，催化核苷酸底物的卤代反应。

5.根据权利要求1-4任一项所述的应用，其特征在于，催化的反应体系包括：卤化酶蛋白VaNTH与CtNTH，二价铁离子，L-抗坏血酸，α-酮戊二酸，卤盐，核苷酸底物。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，催化的反应体系中的卤盐为氯化钠/氯化钾，溴化钠/溴化钾，叠氮化钠/叠氮化钾中的任意一种。

7. 根据权利要求5所

8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，表达和纯化的步骤包括将来源于金黄色葡萄球菌的卤化酶VaNTH和来源于小麦链孢菌的卤化酶CtNTH基因序列分别导入大肠杆菌中，诱导大肠杆菌表达卤化酶VaNTH或CtNTH蛋白，并通过镍柱纯化目标蛋白。

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【技术特征摘要】

1. 卤化酶在催化合成2'-卤代核苷单磷酸中的应用，其特征在于，所述卤化酶为vanth或ctnth，所述vanth的氨基酸序列如seq id no.1所示，所述ctnth的氨基酸序列如seq idno.2所示。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述vanth与ctnth催化含有嘌呤类碱基的脱氧核苷单磷酸的卤代反应。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述含有嘌呤类碱基的核苷单磷酸为2'-脱氧鸟苷单磷酸、2'-脱氧肌苷单磷酸或2'-脱氧腺苷单磷酸。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，使用表达和纯化后的卤化酶vanth与ctnth作为生物催化剂，催化核苷酸底物的卤代反应。

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：成贵娟，倪婕，
申请(专利权)人：香港中文大学深圳，
类型：发明
国别省市：

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