新月弯孢霉CICC40301转化3-酮-4-烯甾体化合物的研究

发布时间：2020-06-03 19:49

【摘要】：甾体药物是临床上应用广泛的一类重要药物,常用于治疗类风湿性关节炎、哮喘、抗毒、抗肿瘤等多种疾病以及用于生育控制。甾体化合物的结构十分复杂,其药理活性的高低取决于特定位点的取代基。化学合成法应用于甾体化合物合成的主要局限性在于它的选择性较差、步骤多,尤其是在甾体母核的特定位点引入氧原子。而微生物转化法具有专一性强,立体选择性较高,副产物少等优点,故常用于留体药物及中间体的合成。已报道的具有甾体转化活性的微生物多达1500种,但成功应用工业生产的菌株有限。因此筛选新型菌株对于改进甾体生物转化效率和拓宽微生物催化在甾体工业中的应用范围至关重要。工业上主要利用丝状真菌催化甾体化合物特定位点的羟基化反应,如利用新月弯孢霉(Curvularia lunata)在11-脱氧皮质甾醇(RS)的C11β位引入羟基生产具有抗炎活性的氢化可的松。本文发现新月弯孢霉也能够转化重要甾体化合物孕酮、雄甾-4-烯-3,17-二酮(4AD)、睾酮,并利用TLC、HPLC、1HNMR、13C NMR对其相应的主要转化产物进行了分离、鉴定。鉴于真菌甾体羟化酶属于细胞色素P450酶(CYP),本文也初步探索了新月弯孢霉CYP基因在甾体底物诱导条件下的表达情况。主要研究结果如下:新月弯孢霉菌株CICC40301将孕酮,4AD和睾酮分别转化为C17α-羟基孕酮,C14α-羟基-AD,C15-羟基睾酮,确定了新月弯孢羟化酶为诱导酶。通过对新月弯孢霉在底物诱导条件下的转录组测序和生物信息学分析得到符合预期大小的27个CYP基因,同时利用RT-PCR对27个CYP基因表达的诱导性进行了初步分析,获得了1个表达差异大的羟化酶候选基因。对新月弯孢霉转化甾体化合物孕酮、4AD、睾酮的产物鉴定为进一步开发利用该菌株提供了基础数据。
【图文】：

图１－４黑曲霉ＴＣＣＣ４１６５０转化４ＡＤ逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋Ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋４ＡＤ邋ｂｙ邋Ａ．ｎｉｇｅｒＴＣＣＣ４＼６５０逡逑．３微生物羟基化反应的作用逡逑羟基化反应是甾体微生物转化中最重要的反应之一。自从发现羟基化甾体可的，２１－双羟基孕ｇ－４－烯－３，１１，２０－三酮）的药用价值并将其成功投入商业化生产以来化反应受到越来越多的关注。微生物可以在甾体分子的母核及其侧链上的任何入一个或多个羟基，这些经过羟基化修饰的化合物目前颇受欢迎，因为在很多，经过羟基化的甾体相比原本机型很小的天然甾体化合物拥有更高的生物活性，脱氧表雄酮（ＤＨＥＡ）的７－羟基产物相比ＤＨＥＡ有更好的免疫保护效果和更益调节能力［６９］。此外，经过羟基化修饰的化合物还有一些治疗上的优势，比如，在血液中的半衰期更长，运送方式更简单，副作用更小［７（）］。逡逑很多羟基化反应都具有非常重要的商业价值，，比如１１ａ羟基对于甾体的抗炎活不可少的，同时能够降低雄激素和雌激素水平，减轻妊娠反应，某些甾体化合ｌｌａ－羟基化产物还是合成地塞米松、强的松龙等药物的重要中间体。甾体骨架级碳原子的羟基化是获得高活性抗癌物质的有效方法，比如雄烯二酮的衍生

产物邋２—逦孕？逡逑产物邋Ｉ邋—逡逑月弯孢霉Ｃ１ＣＣ邋４０３０１转化孕酮的Ｔｇｅｓｔｅｒｏｎｅ邋ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ邋ｂｙ１：转化产物；２：孕酮逡逑接于５０ｍＬＹＰＤ液体培养基酮底物（４ＡＤ），转化４８邋ｈ酮：乙酸乙酯＝５．５：邋３．５：１。逡逑看出，新月弯孢霉将４ＡＤ转１邋２逡逑＇修，嫊，４ＡＤ逡逑
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R914

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本文编号：2695308