本技术涉及分子生物技术领域,旨在提供一种共表达重组载体、重组菌株及酶促合成6-硒鸟嘌呤核苷酸的高效方法。该方法以低成本、高特异性、操作简便和快速反应为特点,适用于大规模生产6-硒鸟嘌呤核苷酸。
背景技术
6-硫鸟嘌呤(6-thio-guanine, 6-TG)作为临床上广泛使用的抗代谢药物,其作为一类前体药物可转化为6-硫鸟嘌呤核苷酸(6-thioguanine nucleotides, 6TGN, 包括6T-GTP, 6T-GDP, 6T-GMP等),该类化合物作为脱氧核苷酸的类似物,参与DNA合成的错配修复系统,最终引起细胞周期的阻滞和细胞凋亡。研究发现,相较于6-TG与6-硫鸟嘌呤核苷(6-thioguanosine, 6-TGR),6-硒鸟嘌呤(6-selenoguanine, 6-SeG)与6-硒鸟嘌呤核苷(6-selenoguanosine, 6-SeGR)在治疗患有S108腹水瘤小鼠(Sarcoma 180 ascites tumor)的试验中具有更好的抗肿瘤效果。同时,6-SeG也被验证对淋巴瘤(lymphomas)L1210、L-5178Y等肿瘤有抑制效果。因此,硒代核苷酸类化合物的研究具有重要的应用前景。
目前,有两种方法可以得到6-selenoguanosine-5’-phosphate (6-Se-GMP)。方法一:化学合成,以6-SeGR为原料,用三氯氧磷(phosphorus oxychloride)和磷酸三甲酯(trimethyl phosphate)进行常规磷酸化反应。但得到目标化合物的同时,也会产生2’位磷酸酯、3’位磷酸脂、二磷酸脂、嘌呤和其他副产物。方法二:以6-SeG和5-phosphoribosyl-pyrophosphate (PRPP, 5-磷酸核糖基焦磷酸盐)为底物,由hypoxanthine-guaninephosphoribosyl transferase (HGPRT, 次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶)于37℃过夜催化完成。较为遗憾的是,这两种方法所需要的底物(6-SeGR与6-SeG)的生产厂家较少(仅AKScientific,Inc.; American Custom Chemicals Corporation.; Research Plus, lnc.;Carbone Scientific Co., LTD.; 3B Scientific Corporation.; Sigma-RBI.; Sigma-Aldrich Co. LLC等),且价格昂贵。若利用更为常规的化合物为初始原料,则整个合成路径更为复杂,产率更为低效。除6-Se-GMP外,目前未能查询到6-selenoguanosine-5’-triphosphate (6-Se-GTP)与6-selenoguanosine-5’-diphosphate (6-Se-GDP)的化学合成路径与酶促合成方法。
实现思路