[发明专利]用于生产α‑檀香萜的方法

说明书

本发明是2009年03月04日申请的发明名称为“用于生产α-檀香萜的方法”的第200980107571.2号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明提供一种生产α-檀香萜的方法，所述方法包括将至少一种多肽与法呢基焦磷酸酯(FPP)接触。特别是，所述方法可以在体外或体内进行以产生α-檀香萜，其是一种在香料和调味料领域中非常有用的化合物。本发明还提供可用于本发明方法的多肽的氨基酸序列。编码本发明多肽的核酸和含有所述核酸的表达载体也是本发明的一部分。本发明的另一个目的是一种经转化以在生产α-檀香萜的方法中使用的非人宿主生物体或细胞。

背景技术

已经在大多数生物体(微生物、动物和植物)中发现了萜。这些化合物由称为异戊二烯单元的五碳单元组成，并按由结构之中存在的这些单元的数目来进行划分。因此单萜、倍半萜和双萜分别是包含10、15和20个碳原子的萜。例如，倍半萜已广泛见于植物界。许多倍半萜分子因它们的调味料和香味性质以及它们的美容、医药和抗菌效果而众所周知。已经鉴定出了300多种倍半萜烃类和3000多种倍半萜化合物，并且每年还鉴定出许多新的结构。将通过不同方式如蒸汽蒸馏或溶剂萃取获得的植物提取物用作萜源。萜分子往往原样使用，但是有时候使用化学反应将该萜转化成其它的高价值分子。

萜的生物合成生产涉及的酶被称为萜合酶。事实上植物界中存在大量的倍半萜合酶，其全部使用相同的底物(法呢基焦磷酸酯,FPP)但是具有不同的产物分布。已经克隆了编码倍半萜合酶的基因和cDNA并且描述了相应的重组体酶。在植物中及其他生物体中的萜的生物合成已经被广泛研究，在此不另外详述，但可参考Dewick的Nat.Prod.Rep.，2002，19，181-222，其回顾了萜生物合成路径的现有技术的状况。

α-檀香萜是天然存在的倍半萜分子。(+)-异构体可被用作化学合成或生物合成(Z)-(+)-α-檀香醇的原材料，该檀香醇是檀香油的重要成分。通过蒸馏檀香物种的心材获得的檀香油是重要的香料成分。檀香也被大量用于熏香和传统医学。该油包含90%的倍半萜醇。(Z)-(+)-α檀香醇和(Z)-(-)-β-檀香醇表示主要组分(分别为45～47%和20～30%)并且主要是形成一般檀香油的甜木香和香脂气味的原因。还存在其它组分如表-β-檀香醇和反-α-香柠檬醇并且其可能有助于檀香香调。

通常,植物天然提取物的价格和可用性取决于植物的丰度、油的收率和地理来源。另外,天然提取物的可获性和品质极大地依赖于导致每年差异化的气候及其他当地条件，使得某些年在高品质香料中使用上述成分非常困难，甚至不可能使用。由于过度开发自然资源、难以耕作、檀香植物的缓慢生长，在过去的十年期间檀香原料的可获性已经显著地减少。因此，有利的是提供一种(Z)-(+)-α-檀香醇的来源，其更少地受可获性和品质的波动的影响。檀香倍半萜组分的化学合成迄今为止是不可利用的。因此合成(+)-α-檀香萜(然后其可被用于生产(Z)-(+)-α-檀香醇)的生物化学途径引起极大的兴趣。考虑到控制在檀香物种中生产倍半萜的困难，寻求可替代的植物来源。

在若干植物品种中确定了檀香烷类倍半萜、特别是具有α-檀香烷骨架的倍半萜。已经报道了黄皮(clausena lansium)(来自芸香科的植物)在其树叶中包含了大量的檀香烷倍半萜。Zhao和合作者(Zhao等,Z.Naturforsch,2004,59c,153-156)分析了来自中国的黄皮树叶并且发现了α-檀香醇和β-檀香醇的存在。对源自古巴的黄皮树叶进行分析，发现了(Z)-α-檀香醇、表-β-檀香醇、(Z)-β-檀香醇和(E)-β-檀香醇的存在(Pino等，J.Essent.Oil Res.,2006,18,139-141)。令人惊讶地，对源自泰国产地的黄皮的不同部分进行分析，显示不存在具有檀香烷骨架的倍半萜(Chokeprasert等,Journal of Food Composition and Analysis,2007,20(1),52-56)。