【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、托品烷生物碱(ta)是由茄科(nightshade family)(茄科(solanaceae))的某些植物产生的一类生物碱(含氮有机分子)。由于它们的抗胆碱能(乙酰胆碱受体调节)性质，ta可作为神经药物，从而受到关注。包含阿托品、莨菪碱和东莨菪碱在内的几种ta被世界卫生组织列为以下的基本药物：用于治疗神经系统病症，如有机磷酸盐和神经毒剂中毒、胃肠痉挛和心律失常；以及用于控制呼吸系统疾病期间的唾液和粘液分泌并用于减轻帕金森病的症状。因此，可供研究人员和医生使用的这些ta分子的充足和稳定的供应是令人感兴趣的。当前药用ta的供应链依赖于从不可持续的且地理上受限的植物单一培养物中提取，在这些培养物中，ta仅积累0.2-4％干重，并且培养物易受害虫、土地使用和气候变化的影响。由于ta立体化学方面存在的困难，还没有从简单原料中提取ta的全化学合成被证明在工业应用中具有足够的经济性。此外，由于规模经济性差、生成时间长，具有提高的ta产量的转基因植物或植物培养物的工程改造迄今仍是一种不可行的获取这些化合物的策略。因此，用于制备ta的方...
【技术保护点】
1.一种产生托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的经工程改造的非植物细胞，其中所述经工程改造的非植物细胞包括多个异源编码序列，所述异源编码序列编码用于产生所述托品烷生物碱产物前体、所述托品烷生物碱产物或所述托品烷生物碱产物衍生物的途径内的多种酶；
2.根据权利要求1所述的细胞，其中所述细胞是微生物细胞。
3.根据权利要求2所述的细胞，其中所述细胞是真菌细胞。
4.根据权利要求1至3所述的细胞，其中所述细胞包括一种或多种内源代谢途径或调节机制的一种或多种改变，所述内源代谢途径或调节机制选自以下群组：内源精氨酸...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种产生托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的经工程改造的非植物细胞，其中所述经工程改造的非植物细胞包括多个异源编码序列，所述异源编码序列编码用于产生所述托品烷生物碱产物前体、所述托品烷生物碱产物或所述托品烷生物碱产物衍生物的途径内的多种酶；
2.根据权利要求1所述的细胞，其中所述细胞是微生物细胞。
3.根据权利要求2所述的细胞，其中所述细胞是真菌细胞。
4.根据权利要求1至3所述的细胞，其中所述细胞包括一种或多种内源代谢途径或调节机制的一种或多种改变，所述内源代谢途径或调节机制选自以下群组：内源精氨酸代谢、内源苯丙氨酸和类苯丙酸代谢、内源多胺调节机制和代谢、内源乙酸盐代谢和内源糖苷代谢。
5.根据权利要求1至4所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括一种或多种酶的一个或多个异源编码序列，其中所述酶中的至少一种选自由以下组成的群组：精氨酸脱羧酶、胍丁胺脲水解酶、胍丁胺酶、腐胺n-甲基转移酶、n-甲基腐胺氧化酶、吡咯烷酮合酶、托品酮合酶、细胞色素p450还原酶、托品酮还原酶、苯丙氨酸解氨酶、酪氨酸解氨酶、苯丙酮酸盐还原酶、4-香豆酸盐-coa连接酶、3-苯基乳酸udp-葡糖基转移酶84a27、利托林合酶、利托林变位酶、莨菪碱脱氢酶、莨菪碱6β-羟化酶/双加氧酶、可卡因合酶、后生动物肝细胞色素p450、千里光碱n-加氧酶、吡咯里西啶n-加氧酶和托品烷生物碱解毒酶。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括编码一种或多种多药耐药性(mdr)转运蛋白或多向耐药性(pdr)转运蛋白的一个或多个异源编码序列，所述转运蛋白单独地或共同地改变一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物在细胞区室之间或跨细胞膜的移动，或以有助于一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的积累的方式改变此类分子跨细胞区室或跨细胞膜的空间分布。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括编码一种或多种atp结合盒(abc)转运蛋白的一个或多个异源编码序列，所述转运蛋白单独地或共同地改变一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物在细胞区室之间或跨细胞膜的移动，或以有助于一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的积累的方式改变此类分子跨细胞区室或跨细胞膜的空间分布。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括编码一种或多种多药和毒素挤出(mate)转运蛋白的一个或多个异源编码序列，所述转运蛋白单独地或共同地改变一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物在细胞区室之间或跨细胞膜的移动，或以有助于一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的积累的方式改变此类分子跨细胞区室或跨细胞膜的空间分布。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括编码一种或多种硝酸盐转运蛋白1/肽转运蛋白家族(npf/nrt)转运蛋白的一个或多个异源编码序列，所述转运蛋白单独地或共同地改变一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物在细胞区室之间或跨细胞膜的移动，或以有助于一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的积累的方式改变此类分子跨细胞区室或跨细胞膜的空间分布。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括编码一种或多种嘌呤摄取通透酶样(pup)转运蛋白的一个或多个异源编码序列，所述转运蛋白单独地或共同地改变一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物在细胞区室之间或跨细胞膜的移动，或以有助于一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的积累的方式改变此类分子跨细胞区室或跨细胞膜的空间分布。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的细胞，其中所述经工程改造的细胞包括编码一种或多种主要促进因子超家族(mfs)转运蛋白的一个或多个异源编码序列，所述转运蛋白单独地或共同地改变一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物在细胞区室之间或跨细胞膜的移动，或以有助于一种或多种托品烷生物碱产物前体、托品烷生物碱产物或托品烷生物碱产物衍生物的积累的方式改变此类分子跨细胞区室或跨细胞膜的空间分布。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的细胞，其中通过对一种或多种内源酶的一个或多个编码序列进行修饰来改变所述细胞中的内源精氨酸代谢，其中所述酶中的至少一种选自由以下组成的群组：谷氨酸盐n-乙酰基转移酶、乙酰基谷氨酸盐激酶、n-乙酰基-γ-谷氨酰基-磷酸盐还原酶、乙酰鸟氨酸氨基转移酶、鸟氨酸乙酰基转移酶、鸟氨酸氨甲酰基转移酶、精氨基琥珀酸盐合酶、精氨基琥珀酸盐裂解酶和精氨酸酶。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的细胞，其中通过对一种或多种内源酶的一个或多个编码序列进行修饰来改变所述细胞中的内源苯丙氨酸和类苯丙酸代谢，其中所述酶中的至少一种选自由以下组成的群组：五功能arom多肽、分支酸盐合酶、分支酸盐变位酶、预苯酸盐脱水酶、芳香族氨基转移酶和苯基丙烯酸脱羧酶。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的细胞，其中通过对一种或多种内源蛋白质的一个或多个编码序列进行修饰来改变所述细胞中的内源多胺调节机制，其中所述蛋白质中的至少一种选自由以下组成的群组：甲硫腺苷磷酸化酶、鸟氨酸脱羧酶、鸟氨酸脱羧酶抗酶、多胺氧化酶、亚精胺合酶、精胺合酶、多胺转运蛋白和多胺通透酶。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的细胞，其中通过对一种或多种内源酶的一个或多个编码序列进行修饰来改变所述细胞中的内源乙酸盐代谢，其中所述酶中的至少一种选自由以下组成的群组：醇脱氢酶和醛脱氢酶。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的细胞，其中通过对一种或多种内源酶的一个或多个编码序列进行修饰来改变所述细胞中的内源糖苷代谢，其中所述酶中的至少一种选自由以下组成的群组：葡聚糖1,3-β-葡糖苷酶和甾基-β-葡糖苷酶。
17.根据权利要求4至16中任一项所述的细胞，其中对一个或多个编码序列的所述修饰选自由以下组成的群组：所述细胞天然的生物合成酶或调节蛋白基因中的反馈抑制缓解突变、所述细胞天然的生物合成酶基因或转运蛋白基因的转录调节修饰和所述细...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂娜·D·斯默克，普拉桑特·斯里尼瓦桑，
申请(专利权)人：小利兰·斯坦福大学托管委员会，
类型：发明
国别省市：
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