《Metabolic Engineering》在线发表我室井冈霉素最新研究进展

      《Metabolic Engineering》杂志于2014年12月16在线发表了井冈霉素工业高产菌代谢工程改造的最新研究进展[1]。论文题目为“Engineering validamycin production by tandem deletion of γ-butyrolactone receptor genes in Streptomyces hygroscopicus

5008 ”。该工作由白林泉教授和钟建江教授联合指导完成;论文第一作者谭高翼博士已于2014年3月从我校毕业,目前在武汉大学药学院、组合生物合成与新药发现教育部重点实验室做博士后。

       自2013年γ-丁内酯(GBL)对井冈霉素合成的调控机制首次被揭示以来[2],论文作者陆续发现在目前全基因组序列已知的链霉菌中,包括井冈霉素产生菌吸水链霉菌5008在内的约三分之一的链霉菌基因组中含有多套对生的GBL调控系统,这与经典的GBL调控系统有显著的不同。随后作者阐释了多套GBL系统对井冈霉素的调控机制(图A)。基于该调控机制对井冈霉素工业菌进行代谢工程改造,成功实现了井冈霉素工业菌的进一步高产。井冈霉素的产量由19g ∙L-1提升到24 g ∙L-1,48小时发酵产率由6.7 g ∙L-1 ∙d-1提高到由9.7 g ∙L-1 ∙d-1(图B),产量和产率都是目前报道中最高的。

       该研究提出的改造策略可显著提高工业高产菌株中井冈霉素的产量,对其他含有多套GBL系统的链霉菌的代谢工程改造有较好的示范作用。

 

 

         A                                                                                                 B

 

Figure A. Proposed regulatory cascade of adpA-H transcription in S. hygroscopicus 5008.

Figure B. Effects of shbR1 and shbR3 mutation on validamycin production in the industrial strain TL01.

 

参考文献

 

[1] Gao-Yi Tan, Yao Peng, Chenyang Lu, Linquan Bai*, Jian-Jiang Zhong* (2014). Engineering validamycin production by tandem deletion of γ-butyrolactone receptor genes in Streptomyces hygroscopicus 5008. Metabolic Engineering. DOI: 10.1016/j.ymben.2014.12.003 

 

[2] Gao-Yi Tan, Linquan Bai*, Jian-Jiang Zhong* (2013). 

Exogenous 1,4-butyrolactone stimulates A-factor-like cascade and validamycin biosynthesis in Streptomyces hygroscopicus 5008. 

Biotechnology and Bioengineering. 110(11): 2984-93.

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