[发明专利]一类5-11双环二倍半萜骨架化合物及其制备

说明书

本发明提供了一类5‑11双环二倍半萜骨架化合物及其制备，Nigtetraene的结构式如下所示，其合成酶NnNS的氨基酸序列如SEQ ID NO.3所示，合成基因为从CS12199菌株(Nectria.nigrescens 12199)基因组中克隆得到，多核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。NnNS蛋白具有催化底物链长延伸和结构环化的功能，能够辅助Nigtetraene类化合物母核合成。本发明为5‑11双环二倍半萜化合物的生物合成提供了新的资源，为该类化合物种类的合成提供一种选择。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种具体涉及一种从Nectrianigrescens 12199 中克隆得到的5-11双环二倍半萜骨架化合物Nigtetraene合成基因NnNS及其应用。

背景技术

萜类化合物是一种由异戊二烯或异戊烷以各种方式结合而形成的一类小分子化合物， 也是天然产物中最大的一类化合物，迄今为止已从植物、动物及微生物中发现了8万多种 ¹。萜类化合物一般可根据所含异戊二烯单位数目的不同分为单萜(C₁₀)、倍半萜(C₁₅)、二萜(C₂₀)、二倍半萜(C₂₅)、三萜(C₃₀)等。其中二倍半萜数量不足萜类总数的2％， 尤为值得关注²。目前绝大多数的二倍半萜是从海洋生物海绵中提取分离得到，但也存在 于地衣、真菌、昆虫分泌物、植物中。二倍半萜化合物具有广谱的生理活性，如ophiobolins 类二倍半萜化合物ophiobolins A是一种重要的钙调蛋白抑制剂³，同时也具有抗疟疾和抗 脑胶质瘤活性，其衍生物3-anhydro-6-hydroxyophiobolin A能够促进PC12细胞α突触蛋白 的降解，在帕金森病的治疗中有潜在应用⁴。terretonins类二倍半萜化合物terretonins E和terretonins F具有抑制线粒体呼吸链的功能⁵。除此之外，还具有抗菌⁶、抑制受体⁷等活性。1965年至今共发现了70多种丝状真菌来源的二倍半萜化合物，简练的结构和多样的生物活性使其在生物医学等方面都具有良好的应用前景⁸。

萜类化合物起始于两个C₅单元的同分异构体二甲基烯丙基焦磷酸(Dimethylallyl pyrophosphate，DMAPP)与异戊烯基二磷酸(Isopentenylpyrophosphate，IPP)，经过在异 戊烯基转移酶(Prenyltransferase，PTs)的催化下链延伸形成链状多聚异戊烯基焦磷酸前体， 后在萜类环化酶(Terpene cyclase，TCs)的催化下环化形成萜类骨架并在多种后修饰酶 的催化反应下形成具有不同环化结构的终产物。而真菌来源的二倍半萜大多是由一种特殊 的双功能萜合酶(Bifunctional terpenesynthases，简称为BFTSs)催化生成，这类酶同时具 备异戊二烯转移酶和萜类环化酶，分别催化聚异戊烯基焦磷酸链延伸与环化。自2007年 日本Sassa团队从植物病原真菌Phomopsis amygdali中挖掘到了双功能萜合酶PaFS⁹后， 截止目前共有22例BFTSs被报道。