[发明专利]一株异源表达组蛋白去乙酰化酶抑制剂的工程菌株及其应用

说明书

本发明公开了一株异源表达组蛋白去乙酰化酶抑制剂Thailandepsin A的工程菌株，该菌株命名为工程菌株7029‑tdp‑A，是利用Burkholderia sp.DSM7029为出发菌株，通过转座的方法在其基因组上整合了Thailandepsins的生物合成基因簇(tdp)获得。本发明还公开了所述工程菌株在制备组蛋白去乙酰化酶抑制剂Thailandepsin A中的应用。实验证实：本发明的工程菌株7029‑tdp‑A与野生菌株Burkholderia thailandensis E264相比，Thailandepsin A的产量提高了1倍，这为规模化制备和开发组蛋白去乙酰化酶抑制剂类药物奠定了基础。

技术领域

本发明涉及工程菌株及其构建与应用，具体涉及异源表达组蛋白去乙酰化酶抑制剂Thailandepsin A的工程菌株及其构建与应用，属于生物合成技术领域。

背景技术

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)可以从组蛋白N端的赖氨酸残基上去除乙酰基，使染色质维持一个更加开放的转录活性状态，从而可以调控沉默性肿瘤抑制基因的表达。Romidepsin是第一个体现抗肿瘤活性的HDAC抑制剂，最初是从日本土壤样品中的棒状革兰氏阴性菌Chromobacterium violaceum中分离出来的。Romidepsin的抗癌药物制剂(注射液)商品名为Istodax，是由美国Gloucester Pharmaceuticals公司开发，于2009年11月9日获得美国FDA批准上市。Romidepsin又名FK228或Depsipeptide，是一种高效的并具有选择性的HDAC抑制剂(HDACI)。

伯克氏菌E264(Burkholderia thailandensis E264)是从泰国稻田中分离得到的，其能够合成具有双环缩肽结构的化合物Thailandepsins，包括Burkholdac A、Thailandepsin A和Thailandepsin B等。其中，Thailandepsin A在其野生菌株中的产量最高。

Thailandepsin A是一类组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI)，与药物Romidepsin的结构类似。美国国家癌症研究所NCI60数据显示，Thailandepsin A具有广泛的抑制癌细胞增殖活性，特别对结肠癌、黑色素瘤、卵巢癌和肾癌有明显作用。Thailandepsin A不仅是一种效果显著的抗癌药物，同时它也可以作为多种抗癌物质的前体。因此，Thailandepsin A作为一种天然产物和有效的HDAC抑制剂在肿瘤药物的开发上极具前景。

尽管Thailandepsin A作为一种极具开发前景的抗癌药物有望在不远的将来作为商品药物推广，但是如何得到大剂量的纯品物质是当今最大限制之一。一方面，由野生菌株Burkholderia thailandensis E264发酵得到的产物量相对有限，另一方面，人工全合成方法制备Thailandepsin A非常困难不具有生产研究价值。鉴于此，如何高效地生产并提纯Thailandepsin A是目前亟待解决的课题。经检索，利用对Thailandepsins的生物合成基因簇(tdp)在异源宿主菌Burkholderia sp.DSM7029中实现表达以获得能表达组蛋白去乙酰化酶抑制剂Thailandepsin A的工程菌株的文献还未见报道。

发明内容

针对目前产Thailandepsin A的野生菌株Burkholderia thailandensis E264遗传操作困难及发酵得到的Thailandepsin A产物量相对有限的不足，本发明要解决的问题是提供一种能异源表达组蛋白去乙酰化酶抑制剂Thailandepsin A的工程菌株及其构建与应用。