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浙工大郑裕国团队及浙江海正药业:多杀菌素在异源表达宿主糖多孢红霉菌中实现高产

   日期:2016-09-20     来源:上海工业生物技术研发中心    浏览:2381    评论:0    
核心提示:近日,浙江工业大学郑裕国团队与浙江海正药业股份有限公司合作,实现了多杀菌素在异源表达宿主糖多孢红霉菌中的高产,滴度达到了830 mg/L。相关研究结果发表在近期的《Applied and Environmental Microbioligy》杂志。
  
 摘要:近日,浙江工业大学郑裕国团队与浙江海正药业股份有限公司合作,实现了多杀菌素在异源表达宿主糖多孢红霉菌中的高产,滴度达到了830 mg/L。相关研究结果发表在近期的《Applied and Environmental Microbioligy》杂志。

浙工大郑裕国团队及浙江海正药业:多杀菌素在异源表达宿主糖多孢红霉菌中实现高产

   多杀菌素,又名刺糖菌素,是由土壤放线菌刺糖多孢菌 (Saccharopolyspora spinosa)发酵产生的次级代谢产物。从结构上看,多杀菌素属于大环内酯类,是由21个碳组成的一个独特的四环体系,并分别在C9位、C17位的羟基上连接着一个中性糖 A-L鼠李糖(L-rhamnose)和一个氨基糖 B-D-福乐糖胺 (D-forosamine)。多杀菌素主要组分A与D的差异在于C6上的基团,多杀菌素D上连接的是甲基,多杀菌素A上连接的是氢。

浙工大郑裕国团队及浙江海正药业:多杀菌素在异源表达宿主糖多孢红霉菌中实现高产

多杀菌素是一种高效的杀虫剂,对哺乳动物和环境是安全的。全球市场对多杀菌素的需求是巨大并且持续增长的。在最近的几十年间,在提高多杀菌素的产量方面已经投入了巨大的努力、采用了各种各样的方法,比如说:突变、发酵进程的优化、基因组工程以及代谢工程。但是,多杀菌素的滴度仍然没有达到能够用于工业生产的水平。对于滴度提不上去的原因,有猜测认为这个瓶颈可能发生在优化原始多杀菌素生产菌-刺糖多孢菌的过程中,并且不管是通过传统的突变的方法还是现代的分子的方法都不能解除,而异源表达的方法被用来努力解除这个瓶颈。

  近日,浙江工业大学郑裕国团队与浙江海正药业股份有限公司合作,实现了多杀菌素在异源表达宿主糖多孢红霉菌中的高产。在这项研究中,研究者们选取糖多孢红霉菌作为多杀菌素异源表达的宿主,然后用组装好的多杀菌素基因簇通过迭代重组的方法替换糖多孢红霉菌原有的红霉素聚酮化合物合酶(PKS)基因。在这个包含了多杀菌素完整生物合成基因簇的重组菌株中能够检测到多杀菌素的产生。利用代谢工程和紫外诱变的方法进一步提高了多杀菌素的产量。最终构建好的菌株AT-ES04PS-3007,多杀菌素的滴度达到了830 mg/L,对于工业应用具有重要的潜在意义。

 
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