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(1.上海大学生命科学学院,上海 200444;2.中国科学院上海高等研究院,上海 201210)

甾体药物被广泛应用于维持生命、调节机体物质代谢、促进性器官发育、维持生殖等方面,已经成为仅次于抗生素的第二大类药物[1-2]。随着甾体药物市场需求的不断提高,需要对其传统合成路线进行不断研究与创新,提高其合成效率和降低生产成本。利用微生物转化降解甾醇得到重要甾体药物中间体的研究,受到越来越多的关注[3]。9α-羟基雄烯二酮(9α-OH-AD)作为一种重要的甾体药物中间体,通过对其活性部位进行结构改造,可以得到氢化可的松、β米松、地塞米松、可的松等多种重要的甾体药物,具有极高的商业价值[4-7]。

目前,制备9α-OH-AD的途径主要有两种:一种是两步发酵法,首先由分枝杆菌对甾醇切除边链生产雄甾-4-烯-3,17-二酮(AD),然后借助其他微生物(例如诺卡氏菌、红球菌属或工程大肠杆菌)在AD的C9位引入羟基,得到9α-OH-AD,如王康等[8]将来源于分枝杆菌H37Rv 和红平红球菌SQ1的KSH基因在大肠杆菌中异源表达,具有将AD转化得到9α-OH-AD的活性;另外一种方法则是通过对分枝杆菌进行筛选和改造,以甾醇为底物通过一步发酵直接得到9α-OH-AD,如杨亚力等[9]通过筛选得到一株偶发分枝杆菌,能够代谢甾醇直接得到9α-OH-AD。两步法需要先发酵纯化得到AD,再以价格昂贵的AD为底物发酵得到9α-OH-AD,这种制备9α-OH-AD的途径工艺复杂并且成本较高,而通过对分枝杆菌进行改造,以植物甾醇为底物直接得到9α-OH-AD,制备工艺简单并且成本较低,是一种极具工业化潜力的路线。……