近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所農(nóng)藥分子靶標(biāo)與綠色農(nóng)藥創(chuàng)制創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過解析鏈霉菌天然產(chǎn)物合成調(diào)控機(jī)理,建立了重塑轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物產(chǎn)量和合成效率突破性提升的新策略,為鏈霉菌藥物高效生物制造提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果發(fā)表在《國際生物大分子(International Journal of Biological Macromolecules)》上。
鏈霉菌是天然產(chǎn)物藥物生產(chǎn)的重要細(xì)胞工廠,但其產(chǎn)業(yè)化面臨菌種效率低和優(yōu)化難的困境。挖掘關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子并解析調(diào)控機(jī)理,建立菌株優(yōu)化的新策略,可為鏈霉菌高效生物制造提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
該研究在冰城鏈霉菌中鑒定了保守的全局轉(zhuǎn)錄因子SbhR,闡明其控制米爾貝霉素和南昌霉素合成的信號通路。隨后,通過組合轉(zhuǎn)錄因子工程,實(shí)現(xiàn)南昌霉素產(chǎn)量和合成效率的突破性提升(從1060毫克/升提升到9675毫克/升),發(fā)酵周期由9天縮短至6天,為其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。SbhR可廣泛調(diào)控多種鏈霉菌中天然產(chǎn)物的產(chǎn)生,為鏈霉菌高效生物制造提供了通用的高產(chǎn)育種基因資源。
該研究得到國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程項(xiàng)目的資助。
責(zé)任編輯:高吉 單榕