[发明专利]迈诺醇的生产

说明书

本文提供了生产(+)‑迈诺醇的方法，包括：将香叶基香叶基二磷酸与柯巴基二磷酸(CPP)合酶接触以形成(9S,10S)‑柯巴基二磷酸，其中该CPP合酶包含与从SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2中选出的多肽具有至少90％、95％、98％、99％和100％序列同一性的氨基酸序列；并使CPP与香紫苏醇合酶接触以形成(+)‑迈诺醇。

技术领域

本文提供了使用柯巴基(copalyl)二磷酸合酶和香紫苏醇合酶生产(+)-迈诺醇(manool)的生物化学方法。

背景技术

在大多数生物(微生物、动物和植物)中都可以找到萜烯。这些化合物由五个称为异戊二烯单元的碳单元组成，并按其结构中存在的这些单元的数量分类。因此，单萜、倍半萜和二萜分别是含有10、15和20个碳原子的萜烯。例如倍半萜在植物界广泛存在。许多萜烯(例如倍半萜)分子因其风味和香味性质以及它们的美容、医疗和抗微生物作用而公知。许多萜烯(例如倍半萜)烃和萜类化合物(例如倍半萜类化合物)已被鉴定出。

萜烯的生物合成生产涉及称为萜合酶的酶。这些酶将无环萜烯前体转化成一种或多种萜烯产物。具体而言，二萜合酶通过环化前体香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)产生二萜。GGPP的环化通常需要两种酶多肽，在两个连续的酶促反应中组合起作用的I型和II型二萜合酶。II型二萜合酶催化由GGPP的末端双键质子化引发的GGPP的环化/重排，导致环状二萜二磷酸酯中间体。然后该中间体被催化电离引发的环化的I型二萜合酶进一步转化。

二萜合酶存在于植物和其他生物中，并使用底物如香叶基香叶基二磷酸，但它们具有不同的产物特征。编码二萜合酶的基因和cDNA已经被克隆，并且表征了相应的重组酶。

柯巴基二磷酸合酶和香紫苏醇合酶是植物中存在的酶。因此，发现并在生物化学过程中使用这些酶和变体来产生(+)-迈诺醇是合乎需要的。

发明内容

本文提供了生产(+)-迈诺醇的方法，包括：

a)将香叶基香叶基二磷酸与柯巴基二磷酸(CPP)合酶接触以形成(9S,10S)-柯巴基二磷酸，其中该CPP合酶包含与从SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2中选出的多肽具有至少90％、95％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列；并且

b)使(9S,10S)-柯巴基二磷酸CPP与香紫苏醇合酶接触以形成(+)-迈诺醇；并且

c)可选地，分离(+)-迈诺醇。

本文还提供了一种多肽，其中该多肽包含与从SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2中选出的多肽具有至少90％、95％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列。

本文还提供了编码上述多肽的核酸。

本文还提供了一种核酸，其中该核酸包含与SEQ ID NO 3具有至少90％、95％、98％、99％或100％序列同一性的核苷酸序列。

本文还提供了用核酸转化宿主细胞或非人生物体的方法，该核酸编码具有柯巴基二磷酸合酶活性的多肽和具有香紫苏醇合酶活性的多肽，其中该具有柯巴基二磷酸合酶活性的多肽包含与从SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2中选出的多肽具有至少90％、95％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列，并且其中该具有香紫苏醇合酶活性的多肽包含与从SEQ ID NO:4和SEQ ID NO:5中选出的多肽具有至少90％、95％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列。本文还提供了通过该方法生产的宿主细胞或非人生物体。

本文还提供了一种表达载体，包含编码CPP合酶的核酸以及编码香紫苏醇合酶的核酸，其中该CPP合酶包含与从SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2中选出的多肽具有至少90％、95％、98％、99％或100％序列同一性的氨基酸序列。