Mycoleptodiscin型吲哚倍半萜化合物、其生物合成方法及其用途技术

本发明专利技术属于基因工程和生物合成领域，特别涉及吲哚倍半萜化合物的生物合成。本发明专利技术提供了一株mycoleptodiscin A和mycoleptodiscin B产生菌株。本发明专利技术提供了mycoleptodiscin类化合物生物合成中对倍半萜部分环化与吲哚环C

【技术实现步骤摘要】
Mycoleptodiscin型吲哚倍半萜化合物、其生物合成方法及其用途


[0001]本专利技术属于基因工程和生物合成领域，特别涉及Mycoleptodiscin型吲哚倍 半萜化合物的生物合成及其用途。

技术介绍

[0002]MycoleptodiscinA/B在2013年首次由Cubilla
‑
Rios等人从热带植物Desmotesincomparabilis内生真菌Mycoleptodiscus sp.F0194中分离得到(Cubilla
‑
Rios,L. 等,Mycoleptodiscin A and B,cytotoxic alkaloids from the endophytic fungusMycoleptodiscus sp.F0194.J.Nat.Prod.2013,76,(4),741
‑
744.)。在进行生物活性 评价中，mycoleptodiscin B对肿瘤细胞H460，A2058，G522
‑
T1和PC
‑
3显示显 著的生长抑制活性，IC500.6
‑
0.78μM，而mycoleptodiscinA因为生物量太低而 未进行生物活性评价。后又有研究人员报道Mycoleptodiscin B显示显著的 Bacillus subtilis(MIC 0.5μg/mL)和Staphylococcus aureus(MIC 1μg/mL)生长 抑制活性(Dissanayake,R.K.等,Antimicrobial activities of mycoleptodiscin Bisolated from endophytic fungus Mycoleptodiscus sp.of Calamus thwaitesii Becc.J. Appl.Pharm.Sci.2016,6,(1),001
‑
006.)。计算机模拟计算显示mycoleptodiscin B 可能是芳香化酶的有效抑制剂，值得作为治疗乳腺癌的候选分子进行深入的体内 体外研究(Deshapriya等,In silico study for prediction ofnovel bioactivities oftheendophytic fungal alkaloid,mycoleptodiscin B for human targets.J.Mol.Graph. Model.2021,102,107767.)。
[0003]mycoleptodiscinA表现出的良好生物活性以及该类化合物的结构特殊性引 起了有机合成化学家们的广泛关注，现有已有四个课题组完成了mycoleptodiscinA的全合成研究(Zhou,S.等,Asymmetric total synthesis of mycoleptodiscin A. Angew.Chem.,Int.Ed.2015,54,(23),6878
‑
6882；Dethe,D.H.等,Biomimeticenantioselective total synthesis of(
‑
)
‑
mycoleptodiscin A.Org.Lett.2016,18,(24), 6392
‑
6395；Nagaraju,K.等,expanding diversity without protecting groups: (+)
‑
sclareolide to indolosesquiterpene alkaloid mycoleptodiscinA and analogues.Org. Lett.2016,18,(11),2684
‑
2687；Xue,D.等,Titanium
‑
promoted intramolecularphotoenolization/Diels
‑
Alder reaction to construct polycyclic terpenoids:formalsynthesis ofmycoleptodiscinA.Chin.J.Chem.2019,37,(2),135
‑
139.)。
[0004]然而，化学全合成过程过于复杂且最终产物的收率并不理想，并不能完全满 足后续深入研究的需求。生物合成方法因其过程简单、立体选择专一性高、环境 污染小等优点有望成为未来生产具有良好生物活性的复杂结构化合物的重要途 径。而现有技术中未见关于mycoleptodiscin的生物合成的任何文献报道，与其具 有萜与吲哚环C
‑
3和C
‑
4位同时连接结构类型的吲哚杂萜类化合物petromindole 和17
‑
hydroxyeujindole类的生物合成途径也尚不明确，从而大大限制了 mycoleptodiscin类化合物的生物合成。
[0005]本领域迫切需要鉴定出mycoleptodiscin类化合物生物合成过程中，能够促进 萜结构单元环化的同时与吲哚环C
‑
4位连接的关键基因，并将其用于 mycoleptodiscin类化合物的生物合成。

技术实现思路

[0006]专利技术人经过多年研究，筛选得到一株mycoleptodiscin A产生菌株 Mycoleptodicus sp.JNU2018AT0063Y，并从该菌株中分离获得了mycoleptodiscinA/B的生物合成基因簇。该基因簇包含三个基因，分别命名为MycA、MycB和 MycC。这三个基因能够在真菌体内合成mycoleptodiscinA，其中MycA和MycC 与倍半萜环化连接到吲哚环C
‑
4位形成mycoleptodiscinA的6
‑6‑6‑6‑
5五环骨架 结构直接相关。这也是本领域首次分离出能够通过选择性氧化吲哚环来控制萜环 化产物的结构的基因。
[0007]本专利技术的第一方面提供了一种Mycoleptodiscus sp.属菌株，命名为 JNU2018AT0063Y，所述菌株已于2021年12月06日保存于中国微生物菌种保 藏管理委员会普通微生物中心，北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微 生物研究所，保藏编号为CGMCC No.23889。
[0008]本专利技术的第二方面提供了Mycoleptodiscus sp.JNU2018AT0063Y在生产 mycoleptodiscinA和/或mycoleptodiscin B中的应用。
[0009]本专利技术的第三方面提供了一种分离的多肽，其包含：
[0010](a)SEQ ID NO:1所示的多肽序列或者与其具有至少70％序列同一性，优选80％、85％、90％、93％、95％、97％、98％、99％序列同一性的多肽序列；或 者
[0011]由SEQ ID 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Mycoleptodicus sp.属菌株，命名为JNU2018AT0063Y，已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.23889。2.如权利要求1所述Mycoleptodicus sp.属菌株在生产mycoleptodiscin A和mycoleptodiscin B中的应用。3.分离的一种或多种多肽，其特征在于，所述多肽选自：a)包含SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的myc A多肽，b)包含SEQ ID NO:2所示氨基酸序列的myc B多肽，c)包含SEQ ID NO:3所示氨基酸序列的myc C多肽。4.根据权利要求3所述的分离的一种或多种多肽，其特征在于，所述多肽序列来源于权利要求1所述的Mycoleptodicus sp.属菌株JNU2018AT0063Y。5.一种分离的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸编码权利要求3所述的多肽。6.根据权利要求5所述的分离的多核苷酸，其特征在于，所述多核苷酸为：(i)SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列；或(ii)SEQ ID NO:5所示的核苷酸序列；或(iii)SEQ ID NO:6所示的核苷酸序列。7.载体，其特征在于，所述载体包含权利要求5或6所述的多核苷酸。8.宿主细胞，其特征在于，所述细胞包含权利要求7所述的载体；所述细胞为真菌细胞或细菌细胞；优选地，所述真菌细胞选自Mycoleptodiscus真菌属、米曲霉细胞、酿酒酵母细胞；所述细菌细胞为大肠杆菌细胞。9.一种mycoleptodiscin型吲哚倍半萜的合成方法，其包括将权利要求3所述的一种或多种的多肽与L
‑
色氨酸生物合成前体和法尼烯焦磷酸底物接触；优选地，所述合成通过在米曲霉宿主中表达权利要求3所述的一种或多种的多肽实现。10.根据权利要求9所述的方法，其中L
‑
色氨酸生物合成前体在吲哚环的C
‑
3位为结构侧链。11.一种吲哚倍半萜化合物的合成方法，其包括将权利要求3中所述的一种或多种多肽与3
‑
法尼烯吲哚或其衍生化合物接触；优选地，将MycA基因表达酵母破碎液与3
‑
法尼烯吲哚或其衍生化合物接触。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述的3

【专利技术属性】
技术研发人员：秦盛莹，唐小龙，胡丹，高昊，
申请(专利权)人：暨南大学附属第一医院广州华侨医院，
类型：发明
国别省市：