基于丙酰辅酶A通量优化的安丝菌素P-2(AP-2)高产

作者：赵阳; 王欣然; 康前进; 白林泉^*

来源：基因组学与应用生物学, 2020, 39(11): 5340-5346.

DOI：10.13417/j.gab.039.005340

• 丙酰辅酶A
• 安丝菌素P-2(AP-2)
• 丙酰辅酶A羧化酶(Pcc)
• 异亮氨酸
• 正丙醇

微生物来源的安丝菌素是植物来源的美登素的结构类似物,在传统工业生产中常用来替代美登素作为抗体药物偶联物(ADC)的毒素分子部分,因此获得安丝菌素高产菌株及高产培养基尤为重要。本研究首先在初始培养基中依次添加异亮氨酸、正丙醇和丙酸钠等三碳单元前体,对发酵培养基进行优化。发酵结果表明,添加10 mmol/L异亮氨酸的培养基(FI)可使AP-2产量提高1.23倍,达到(22.12±1.5) mg/L;在FI培养基中添加1.5%正丙醇(FIP),可使AP-2产量再增加74.5%,达到(36.85±3.62) mg/L;在FIP培养基中添加25 mmol/L丙酸钠(FIPP),可使AP-2产量再增加近31%,达到(48.31±0.67) mg/L。在高产培养基基础上,为了进一步提高AP-2产量,使用同源重组双交换方法缺失NXJ24菌株中的丙酰辅酶A羧化酶基因APASM6339;发酵结果表明,使用FIP培养基进行发酵,丙酰辅酶A羧化酶基因APASM6339缺失突变株的AP-2产量比出发菌株NXJ24提高了9.4倍,达到(98.93±0.19) mg/L,获得AP-2高产菌株ZY-1。该研究表明,提高珍贵束丝放线菌中胞内丙酰辅酶A的代谢通量是提高AP-2产量的重要策略,且通过改变安丝菌素C3位不同酰基侧链在珍贵束丝放线菌胞内的比例,可定向改变安丝菌素不同组分的生产比例。

• 单位
  上海交通大学; 生命科学技术学院; 微生物代谢国家重点实验室