[发明专利]GMRA11，12，13化合物的生物合成与应用

说明书

本发明属新药筛选领域，具体涉及GMRA11，12，13化合物的生物合成与应用。本发明通过培养绛红色小单孢工程菌GMA102，经发酵得到发酵液，借助发酵过程进行生物合成，得到氨醛糖系列活性化合物GMRA11，12，13，并通过离子交换法，快速从发酵液中提取精制氨醛糖GMRA11，12，13新产品，该化合物GMRA11，12，13具有良好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性。

技术领域

本发明属新药筛选领域，特别是抗病毒，抗肿瘤与抗遗传病治疗药物的开拓性研究，涉及氨醛糖系列活性化合物的开发与产业化及其关键技术的发明，更具体涉及GMRA11，12，13化合物的生物合成与应用。

背景技术

氨醛糖是一类新型生物活性化合物，其化学结构，与氨糖类比较接近，但具有独特的功能基团。氨糖类药物已经在临床上应用了几十年，特别是在抗感染方面，临床应用将近80年，效果显著，经久不衰。庆大霉素是其中的典型代表。早期对庆大霉素的研究确认，具有抗菌，抗原虫和抗蠕虫等作用。最新研究发现，庆大霉素等氨糖类化合物还具有抗癌，抗遗传病和抗病毒等作用。因此，从氨糖类中筛选结构独特的化合物，如新型的氨醛糖，是药物研究开发的重要途径之一，是发现抗病毒，抗肿瘤药物的重要途径，受到科学家的高度重视。由于糖化学研究，至今是生命科学研究的难点。因此，寻找筛选新型氨糖化合物，成了国际性难题，但又是药物学家一直在攻关的重点。任何新型抗病毒活性化合物的发现，都是人类寄予的重要期望，并值得深入研究与开发。

从微生物筛选药物，人类已经取得了历史性突破，青霉素的发现，是关键分水岭，至今仍然受到科学家的推崇。通过基因工程，发酵过程，分离工程，获得众多未被发现的新型化合物，研究其独特功能，获得新型药物，筛选新型功能性化合物，是当前筛选抗新冠病毒药物研究与开发的重要途径之一，也是热点之一，受到高层次药物学家的高度重视。

药用微生物种类繁多，小单孢菌是其中的重要一类，产生氨糖类的小单孢菌更是新药研究开发的重点。如棘孢小单孢菌，橄榄星小单孢菌，伊纽小单孢菌等等。从研究绛红色小单孢菌生物合成基因簇，关键功能基因，代谢途径，发酵，提取，生物活性检测，筛选到了新型化合物，成为抗病毒等新药筛选的重要前导化学实体。申请人在前期研究中，通过基因工程技术，构建了一株绛红色小单孢菌GMA102工程菌，借助发酵过程进行生物合成，得到了具有抗枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、藤黄微球菌、抗原虫作用的氨醛糖化合物GMRA1，2，3，见中国专利202110236001.6“GMRA1,2,3化合物及其生物合成与应用”。在此基础上，申请人经过进一步深化探索，发现了不同的新型化合物GMRA11，12，13，其具有明显的抗噬菌体外壳蛋白颗粒包装活性与抗菌活性，意味着其可能具有强大的广谱抗病毒、抗肿瘤应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GMRA11，12，13化合物的生物合成与应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

制备满足基因工程接合转移所需的孢子。将保存于沙土管的庆大霉素产生菌G1008，接入斜面培养基，于37℃下，恒温培养，然后分离单菌落，进行复壮，得到生长丰满的斜面孢子。

构建庆大霉素生物合成基因簇，借助生物信息学技术，推测相关功能基因的orf。通过生物学实验技术，验证各个orf的真实功能。

借助分子生物学技术，敲除庆大霉素生物合成基因簇上的gmrA基因，验证gmrA基因功能。结果表明，gmrA基因确实具有甲基化作用，是耐药性基因的重要成员。除此之外，还极大地影响庆大霉素生物合成的代谢流。gmrA基因不仅仅修饰核糖体的甲基化，还修饰庆大霉素加拉糖胺3”-N的甲基化。