聚酮化合物和其它天然產物的產生制造技術

本發明專利技術涉及聚酮化合物和其他天然產物的產生，還涉及化合物文庫和分別的新化合物。一個重要的方面是新ＦＫＢＰ－配體類似物的分離和潛在用途以及產生這些化合物的宿主細胞。本發明專利技術尤其涉及用于有效轉化產生ＦＫＢＰ類似物的菌株的方法和重組細胞，其中克隆基因或基因盒被表達以產生新化合物如聚酮化合物（特別是雷帕霉素）ＦＫＢＰ－配體類似物，還涉及它們的制備方法和在其中應用的工具（例如核酸、載體、基因盒和遺傳修飾的菌株）。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚酮化合物(polyketides )和其他天然產物的產生，還涉 及化合物文庫和分別的新化合物。 一個重要的方面是新FKBP-配體類似物 的分離和潛在用途以及產生這些化合物的宿主細胞。本專利技術尤其涉及用于 有效轉化產生FKBP類似物的菌林的方法和重組細胞，其中克隆基因或基 因盒被表達以產生新化合物如聚酮化合物(特別是雷帕霉素)FKBP-配體類 似物，還涉及它們的制備方法和在其中應用的工具(例如核酸、載體、基因 盒和遺傳修飾的菌株)。
技術介紹
雷帕霉素(西羅莫司(sirolimus))(附圖說明圖1)是由吸水鏈霉菌(Streptomyces hygrosc叩icus ) NRRL 5491(Sehgal等，1975; Veina等，1975;美國專利號: 3,929， 992;美國專利號3,993， 749)產生的帶有連接到六氫吡咬羧酸內酯 的1，2，3-三羰基部分的親脂性大環內酯(Paiva等，1991)。其它相關大環內 西旨(圖2 )包括FK506 (tacrolimus) (Schreiber和Crabtree， 1992)、 FK520 (子嚢霉素或immunomycin) (Wu等，2000)、FK525 (Hatanaka H，等，1989)、 FK523 (Hatanaka, H.，等，1988)、 antascomicins (Fehr， T.，等，1996)和 meridamycin (Salituro等，1995)。對于本專利技術，雷帕霉素采用McAlpine 等(1991)的編號規定描述，其優于Findlay等(1980)或化學文摘(11" Cumulative Index, 1982-1986 p60719CS)的編號規定。雷帕霉素作用的多方面模式顯示出了該化合物的藥理學價值，并強調 了分離該藥物的新型衍生物的必要性。雷帕霉素顯示出溫和的抗真菌活性，主要抗假絲酵母(Candida )種，但也抗絲狀真菌(Baker等，1978; Sehgal 等，1975; V6zina等，1975;美國專利號3,929,992;美國專利號3,993,749 )。 雷帕霉素在多種細胞類型中通過靶向信號轉導途徑抑制細胞增殖，例如通 過抑制細胞周期從G1到S-期的進行(Kuo等，1992)的信號轉導途徑。 在T細胞內，雷帕霉素抑制源自于IL-2受體的信號轉導，并抑制T細胞 的后續自動增殖而導致抑制免疫反應。雷帕霉素的抑制效應并不限于T細 胞，因為雷帕霉素抑制許多哺乳動物細胞類型的增殖(Brunn等，1996)。 因此，在防止器官同種異體移植物的排斥中以及在治療自身免疫性疾病中 (Kahan等，1991)，具有確定的或預計治療，雷帕霉素是有效的免疫抑制 劑。它引起的負作用比標準的抗排斥治療的低(Navia， 1996)。 40-O-(2-羥 基)乙基-雷帕霉素(SDZRAD, Certican， Everolimus)為雷帕霉素的半合成 類似物，其顯示出免疫抑制的藥理學作用(Sedrani， R.等，1998; U. S. 5,665,772)。目前，藥物的臨床功效正在第三期臨床試驗中(Kirchner等， 2000)。在體外試驗中，雷帕霉素酯(:<:1-779 (Wyeth-Ayerst)抑制細胞生 長，在體內試驗中，其抑制肺瘤生長(Yu等，2001 )。目前，藥物正用于 第三期臨床試驗。深入研究的領域有(Kahan和Camardo， 2001 ):雷帕 霉素在慢性銀屑病治療中的價值(Kirby和Griffiths, 2001)、例如在PC12 細胞中刺激神經突瘤的功效的潛在應用(Lyons等，1994)、在受到機械 損傷后通過血管和平滑肌細胞阻礙對細胞因子的增殖反應(Gregory等， 1993 )以及其在防止同種異體移植物纖維化中的作用(Waller和Nicholson, 2001 )。最近^^導顯示出，在器官移植患者中，雷帕霉素對進行長期免疫 抑制治療患者的癌癥發生率比其它免疫抑制療法低，并且該降低的癌癥發 生率是因為血管生成的抑制(Giiba等，2002)。已報道了親免素配基的 親神經活性與它們的免疫抑制的活性無關(Steiner等，1997),并報道了 如在專利申請W001/03692中略述的神經生長刺激受成熟類固醇受體復合 體的破壞而提高。已報道了例如高血脂和血小板減少癥以及潛在的致畸效應的負作用(Hentges等，2001; Kahan和Camardo， 2001 )。總共7個丙酸和7個乙酸單位通過頭尾縮合到莽草酸衍生的環己烷羧 酸起始單元合成雷帕霉素的聚酮化合物骨架(Paiva等，1991) 。 L-賴氨 酸衍生的亞氨基酸、六氫吡咬羧酸通過酰胺鍵縮合到聚酮化合物骨架的最 后一個醋酸上(Paiva等，1993)，然后進行內酯化作用以形成大環。已 測定了包含生物合成基因簇的107kb基因組區序列(Schwecke等，1995)。 對開放閱讀框的分析揭示了編碼模塊(modular )聚酮化合物合成酶(PKS ) 的三個大基因(Aparicio等，1996; Schwecke等，1995)。在PKS基因 之間有編碼具有與非核糖體肽合成酶的激活區相似序列蛋白的rapP基因，且認為其起類似作用(K6nig等，1997)。編碼PKS基因的區域位于 編碼認為對于雷帕霉素的合成是必須的酶的24個額外開放閱讀框的兩側 (Moln6r等，1996)。這些包括以下的聚酮化合物后^務飾酶兩個細胞色素 P-450單加氧酶，稱為RapJ和RapN，相關的4失氧化還原蛋白RapO，和 三個潛在的SAM-依賴的O-轉甲基酶Rapl， RapM和RapQ。其它相鄰基 因在雷帕霉素的調節和輸出中具有推定功能(Moh^r等，1996)。所述基 因簇也包含基因rapL，認為其產物RapL通過L-賴氨酸的環化脫氨作用 催化雷帕霉素前體L-六氫吡咬羧酸的形成(Khaw等，1998; Paiva等， 1993)。 rapL內導入移碼突變使這樣的體產生突變體，所述突變體不能產 生大量雷帕霉素，并用L-六氫吡咬羧酸添加至生長培養基恢復野生型水平 的雷帕霉素產量(Khaw等，1998)。雷帕霉素的環己烷環的生物合成前 體物源自于莽草酸途徑(Lowden等，1996; Lowden等，2001)。其它密切 相關的大環內酯類，例如FK506(tacrolimus) (Schreiber和Crabtree， 1992)、 FK520 (子嚢霉素或immunomycin) (Wu等，2000)、 antascomicin (Fehr， T,， 等，1996)和meridamycin (Salituro等，1995)，都有共同的藥效團，其與 FK506-結合蛋白(FKBPs)相互作用(圖2)。因而，可認為雷帕霉素和相關化 合物，例如但不限于FK506、 FK520、 'hyg'、 FK523、 meridamycin、 antascomicin、 FK525和筑波霉素，為"FKBP-配基"。已發表了FK506基 因簇的部分序列(Motamedi等，1996; Motamedi等，1997; Motamedi和Shaf本文檔來自技高網...

【技術保護點】
產生摻入非天然起始單元的ＦＢＫＰ－配體類似物的方法，所述方法包括：　　　　（ａ）產生重組菌株，其中至少ｒａｐＫ同源物已經被缺失或失活；和　　　　（ｂ）將非天然起始單元送料至所述菌株。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：MA格雷戈里，S蓋瑟，H佩特克維奇，S莫斯，
申請(專利權)人：百奧帝卡技術有限公司，
類型：發明
國別省市：GB[英國]