요약Murex 바다 달팽이에서 발견되는 6-브로모인디루빈은 인디루빈 유도체 항암제의 전구체이다. 하지만, 이의 합성은 특성화되지 않은 생합성 경로와 인돌 고리에서 위치 특이적 브롬화 및 수산화의 어려움으로 인해 제한적으로 남아 있다. 본 발명에서는 트립토판 6-할로게네이즈 (SttH), 트립토파네이즈 (TnaA), 톨루엔 4-모노옥시게네이즈 (PmT4MO) 및 플라빈-함유 모노옥시게네이즈 (MaFMO) 를 사용하여 대장균에서 효율적인 6-브로모인디루빈 생산 전략을 제시한다. 기존 대부분의 인돌 옥시게네이즈는 인돌 고리의 전자적으로 활성인 C3 위치를 우선적으로 수산화시키지만, PmT4MO 는 6-브로모인돌의 C2 위치에서 45 % 수율로 수산화를 수행하여 6-브로모인디루빈의 전구체인 6-브로모-2-옥신돌을 생성함을 확인하였다. 대장균에서 SttH, TnaA 및 PmT4MO 반응을 결합함으로써 0.51 mM 6-브로모-2-옥신돌을 2 mM 트립토판으로부터 위치특이적으로 생산할 수 있음을 제시하였다. 또한, MaFMO 반응에서 시스테인 농도와 산소 농도를 조절하여 시스테인의 환원력과 산소의 한계 없이 주요 생성물이 되는 6-브로모인디루빈을 인디고 및 인디루빈 부산물 없이 선택적으로 생산하는 방법을 제시한다. 본 발명을 통해 아미노산인 트립토판으로부터 34.1 mg/L 6-브로모인디루빈을 생산할 수 있다. 인돌의 탄소 위치별 브롬화 및 수산화 전략을 통해 트립토판, 브롬염, 산소와 같은 천연 공급원에서 항암제의 핵심 전구체를 생산하는 방법을 제시하였다.
대표 청구항하기 단계를 포함하는, 할로겐화 인디루빈의 제조 방법: a) 트립토판 할로게네이즈를 발현하는 재조합 미생물 균주를 트립토판과 반응시켜 할로겐화 트립토판을 생성하는 단계; b) 단계 a) 에서 수득된 반응 혼합물의 상층액에, 트립토파네이즈 및 톨루엔 모노옥시게네이즈를 발현하는 재조합 미생물 균주를 첨가하여 할로겐화 옥신돌을 생성하는 단계; 및 c) 단계 b) 에서 수득된 반응 혼합물의 상층액에, 트립토파네이즈 및 플라빈-함유 모노옥시게네이즈를 발현하는 재조합 미생물 균주와 트립토판을 첨가하여 할로겐화 인디루빈을 생성하는 단계.
