[发明专利]十六元大环内酯类化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了十六元大环内酯类化合物及其制备方法与应用。本发明公开的十六元大环内酯类化合物，其结构通式如式I所示：其中，X‑Y为CH₂‑CH(OH)或CH＝CH。本发明公开的化合物在防治农林害虫中具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于药物领域，涉及十六元大环内酯类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

多拉菌素为20世纪90年代研制开发的新一代大环内酯类抗寄生虫药，是以前体合成缺陷的阿维链霉菌突变株为发酵生产菌，加入前体物质环己羧酸合成的一种十六元大环内酯类抗生素。多拉菌素抗寄生虫范围广泛，在动物体内具有吸收迅速、生物利用度高、药物残效期长等优势，已在兽医临床应用于牛、马、绵羊、山羊、猪、犬等哺乳动物，是目前阿维菌素类最优秀的兽用抗寄生虫药物之一。

多拉菌素的生物合成途径大致可分为三个阶段：(1)起始单元的生物合成。阿维菌素的合成以异亮氨酸或缬氨酸为起始单元，由支链α酮酸脱氢酶基因簇(branched-chainαketo acid dehydrogenase gene cluster,bkdFGH)编码支链氨基酸脱氢酶复合体(BCDH)参与催化。通过在BCDH突变株中补加环己基羧酸作为起始单元底物，可生成多拉菌素；(2)糖苷配基的形成。在起始单元的基础上，7个乙酰和5个丙酰缩合而成聚酮长链，再经过一系列的修饰，形成阿维菌素糖苷配基；(3)糖苷配基的糖基化。首先葡萄糖-1-磷酸在aveBIII和aveBII的作用下首先形成TDP-4-酮-6-脱氧葡萄糖，然后在aveBIV～aveBVIII的催化下合成dTDP-L-齐墩果糖，最后由aveBI编码的糖基转移酶将dTDP-L-齐墩果糖转移到来源于聚酮的糖苷配基上，形成多拉菌素。糖基化修饰是多拉菌素生物合成的重要步骤。

研究表明，糖基化修饰在抗生素生物合成过程中广泛存在，例如红霉素、阿维菌素、多柔比星等，终产物都有糖基化修饰。糖基可以改善化合物的水溶性，且通常直接参与化合物与靶点的相互作用，与其生物活性紧密相关。不同种类、数目，甚至区域及立体选择性不同的糖基都会产生不同结构的产物。鉴于糖基在抗生素药理作用中起到的重要作用，糖基侧链的改造成为发现新药物的重要方法。在改造糖基化的研究中，催化糖基化的糖基转移酶发挥着重要的作用，发掘和定向改造糖基转移酶为改造糖基侧链、合成新结构的抗生素打下坚实的基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于防治农林害虫的新的十六元大环内酯类化合物。

为解决以上技术问题，本发明提供十六元大环内酯类化合物，其结构通式如式I所示：

其中，X-Y为CH₂-CH(OH)或CH＝CH，当X-Y为CH₂-CH(OH)时为本发明的化合物C240-1，当X-Y为CH＝CH时为本发明的化合物C240-2；

所述化合物可以人工合成，也可以通过生物表达得到，所述生物可以为细菌，如链霉菌。

为解决以上技术问题，本发明还提供生产上述十六元大环内酯类化合物的链霉菌。

为解决以上技术问题，本发明还提供上述链霉菌的构建方法，包括以下步骤：以基因工程菌DM-209为出发菌株，将编码糖基转移酶的aveBI基因失活，即得；

所述DM-209是以ATCC NO:31267产阿维菌素的除虫链霉菌MA-4680(Streptomycesavermilitilis MA-4680)为出发菌株，通过和aveD和bkdF基因失活获得的基因工程菌；

所述aveD基因失活的方法优选参见国际公布日为2015年9月17日、发明名称为“表达阿维菌素类似物的重组微生物及其用途”的国际专利申请WO2015/135242A1的实施例1，得到aveD基因失活突变株；

所述bkdF基因失活方法为bkdF基因同源重组双交换法。