合成生物催化剂摘译专利:WO2022040475-A1

大麻素是从大麻里发现的一类化合物的总称,包括大麻萜酚(cannabigerolsCBG色素(cannabichromensCBC大麻二酚(cannabidiol,CBD四氢大麻酚(tetrahydrocannabinolTHC大麻酚(cannabinolCBN脱氢大麻酚类(cannabinodiolCBDL大麻环酚(cannabicyclolCBL大麻艾尔松(cannabielsoinCBE二羟基大麻酚(cannabitriolCBT四氢大麻酚酸(tetrahydrocannabinolic acidTHCa),具有生理活性。目前如何高效生产大麻素是业界的一大挑战。

近日,Amyris公司披露了专利WO2022040475-A1,该专利展示了一种新的大麻素生产宿主,包含下列一条或多条异源编码序列:a.包含一种酰基活化酶(acyl activating enzymeAAE),该序列与专利中22(SEQ ID NOs: 1-57-24)序列相似度至少有90%b.包含一种四羧基合酶(tetraketide synthaseTKS)该序列与专利中19(SEQ ID NOs: 2527-43)序列相似度至少有90%c.包含一种大麻萜酚酸合酶(cannabigerolic acid synthaseCBGaS)该序列与专利中6(SEQ ID NOs: 55-5863and 64)序列相似度至少有90%d.包含一种橄榄酸环化酶(olivetolic acid cyclaseOAC)与专利中8(SEQ ID NOS: 45-52)序列相似度至少有90%

主要权利要求:

(1)由宿主细胞和培养基组成的混合液。

(2)一种减少大麻素表达方法涉及在培养基中加入外源物质并在该培养中培养宿主细胞,该外源物质可减少大麻素表达。

(3)一种增加大麻素表达的方法涉及在培养基中加入外源物质并在该培养基中培养宿主细胞,该外源物质可提高大麻素表达。

(4)一种基因改造宿主细胞使其能够产生大麻素的方法,涉及引入一个或多个异源编码序列,每个编码序列独立对应上述ad编码。

(5)一种生产大麻素的方法包括(a)在培养基中培养基因工程宿主细胞并在适合的条件下生产大麻素;(b)在混合物中培养基因工程宿主并在适合的条件下产大麻素。

(6)发酵成分包括(a)由基因工程酵母细胞和培养基组成可利基因工程酵母生产一种或多种大麻素(b)混合物。

(7)从上述发酵组合物中回收一种或多种大麻素的方法,包括(i)从培养基中分离出部分基因工程酵母细胞(ii)将分离的宿主细胞与清洗液接触(iii)将清洗液与宿主细胞分离。

(8)一种人工合成CBGaS

(a)能够产生CBGA并至少产生倍半大麻根霉酸(sesquicannabigerolic acidSCBGA)、大麻根霉酸(cannabigerorcinic acidCBGOA)、倍半大麻根霉酸(sesquicannabigerorcinic acidSCBGOA)、大麻根霉酸(cannabigerovarinic acidCBGVA)、倍半大麻根霉酸(sesquicannabigerovarinic acidSCBGVA)3-香叶基-2,4-二羟基-6-苯基乙基苯甲酸(3-geranyl-2,4-dihydroxy-6-phenylethylbenzoic acidCBGXA)3-法尼基-2,4-二羟基-6-苯基乙基苯甲酸(3-farnesyl-2,4-dihydroxy-6-phenylethylbenzoic acidSCBGXA)中一种额外大麻素

(b)能够以橄榄酸作为底物,并以奥塞林酸、二炔果酸和2,4-二羟基-6-苯基乙基苯甲酸中至少一种作为额外前体

(c)能够催化(i)能将橄榄酸在焦磷酸香叶酰(geranyl pyrophosohateGPP)存在下转化为CBGA或在法尼焦磷酸(farnesyl pyrophosphateFPP)存在下转化为SCBGAii)能将橄榄酸在GPP存在下转化为CBGOA或在FPP存在下转化为SCBGOAiii)能将二炔果酸在GPP存在下转化为CBGVA或在FPP存在下转化为SCBGVAiv)将2,4-二羟基-6-苯基乙基苯甲酸在GPP存在下转化为CBGVA或在FPP存在下转化为SCBGVA

(d)氨基酸序列与SEQ ID NO: 55, 56, 57,58至少有90%相同

(e)氨基酸序列与SEQ ID NO: 63的氨基酸序列至少90%相同,该序列中CBGaS具有一个或多个替换,替换基因从Ile109The, Phe119Leu, Ser245Leu, Ser247Tyr, Met270Thr, Cys280Leu, Ser295Asp, Val314Leu, Ala324Phe, Ser361Ile中选取。

(f)氨基酸序列与SEQ ID NO: 64的氨基酸序列至少90%相同,该序列中CBGaS具有一个或多个替换,替换基因从Met275Ser, Met275Thr, Thr276Cys, Thr276Phe, Lys291His, Val292Tyr, Val292His, Val292Phe, Gly310Cys, Phe314Asn, Ala331Cys, Ala331The, Ala347Ile中选取。

(g)氨基酸序列与SEQ ID NO: 45-52至少有90%相同

(h)氨基酸序列与SEQ ID NO: 44的氨基酸序列至少90%相同,该序列中OAC具有一个或多个替换,替换基因从Ala2Ser, Leu9Ile, Lys12Ser, Phe23Leu, Val28Leu, Thr47Arg, Glu48Arg, Lys49Arg, Ser87His, Phe88Tyr, Leu92Tyr中选取。

(9)一种编码酶的核酸序列。

(10)一种包含核酸序列的宿主细胞。

                                                                                                                                (张逸原摘译)


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