[发明专利]一种甲基转移酶GenL和其编码基因genL及应用

说明书

本发明公开了一种甲基转移酶GenL和其编码基因genL及应用，属于生物医药领域。本发明的甲基转移酶GenL及其编码基因genL的序列分别如SEQ ID NO.1、2所示，GenL具有甲基转移酶活性。通过将genL基因连接到原核表达载体中构建重组表达质粒，再将重组表达质粒转化到大肠杆菌中经诱导、纯化得到GenL。通过常规操作，可以在特定的菌株中敲除或引入genL基因。本发明的GenL及genL可用于获取特定的庆大霉素组份，或合成新型氨基糖苷类化合物，所用方法易于操作，成本比较低，环境污染小，适合大规模应用，在研究、药物领域和治疗方面具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医药领域，特别涉及一种甲基转移酶GenL和其编码基因genL及应用。

背景技术

作为一种曾被广泛应用于临床治疗的氨基糖苷类抗生素，庆大霉素(庆大霉素)对多数革兰氏阴性菌和部分革兰氏阳性菌引起的感染具有良好疗效。临床上常用的庆大霉素为多种成分的混合物，其主要包括庆大霉素C1a、庆大霉素C2b、庆大霉素C2a、庆大霉素C2和庆大霉素C1五种组分，各组分分子结构如图1所示。然而其各个组分之间的药效和毒性有不同程度的差别，不同致病菌对各个组分的耐受度也不一致。为开发高效低毒的、具有针对性的庆大霉素产品，需要获取相应的庆大霉素单组份。

氨基糖苷类化合物的化学合成难度较大，而利用HPLC从庆大霉素混合物中大量获取单组份成本高昂，故通过生物学和代谢工程的方法，是一种比化学合成和化学半合成更为有效、经济和环境友好的手段。为了达到此目的，就需要使用庆大霉素的合成基因及其相关蛋白。

伴随着多重耐药致病菌的出现，人们期待合成新型氨基糖苷类抗生素以进行应对，如果通过生物学的途径达到该目的，则需要相关的基因和酶。此外，6’-N上的甲基化修饰对于耐药性确实存在影响，若是针对致病菌的抗药性，这将是一个值得尝试的修饰位点。近年来，陆续有报道称庆大霉素对部分癌症和HIV感染的治疗显示出了潜力，对于该领域，根据常理，不同的庆大霉素组分很可能存在具体的药效区别，而庆大霉素单组份的获取无疑有助于相关的研究的进展，为了实现获取单组份的目标，也需要了解其生物合成相关的基因和蛋白。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种甲基转移酶GenL和其编码基因genL。本发明的另一目的在于提供上述甲基转移酶GenL的制备方法。本发明的目的还在于提供上述甲基转移酶GenL和其编码基因genL的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种甲基转移酶GenL，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。该酶以氨基糖苷类化合物为底物，具有甲基转移酶活性，能够将庆大霉素C1a转化为庆大霉素C2b，也能够将庆大霉素C2转化为庆大霉素C1，即将相应底物分子的6’-N位置进行甲基化。

上述甲基转移酶GenL的编码基因，即genL，其核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述的甲基转移酶GenL的制备方法包括如下步骤：将其编码基因genL连接到原核表达载体中构建重组表达质粒；并将所构建的重组表达质粒转化至宿主菌(大肠杆菌BL21)中，经诱导表达、纯化，得到甲基转移酶GenL。

对得到的甲基转移酶GenL进行活性分析，发现其具有甲基转移酶活性，可以对庆大霉素C2和庆大霉素C1a的6’-N位进行特异性的甲基化修饰，从而得到庆大霉素C1和庆大霉素C2b，表明其在相关化合物的生物合成方面具有广泛的应用前景。