通过生物合成途径工程和发酵介质优化开发形,形和形的过度生产者

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物技术是生物技术.
• 自然产品 化学 化学

背景情况:

• 天然产品家族的平坦西米辛,平坦素和平坦西林 (PTM,PTN,PTL) 在医学上具有显著的潜力.
• 这些化合物的工程生产是具有挑战性的,因为在本地宿主Streptomyces platensis中操纵它们的生物合成途径存在困难.

研究的目的:

• 开发一种实用且高效的系统,用于在Streptomyces platensis中对PTM,PTN和PTL生物合成进行基因操纵.
• 为了提高这些天然产品的生产,设计复合菌株.
• 研究PTM,PTN和PTL生物合成背后的酶机制.

主要方法:

• 在Streptomyces platensis CB00739.9中实施CRISPR-Cas9基因编辑系统.
• 设计重组菌株 (SB12051,SB12052,SB12053) 的构建,用于生物合成基因的有针对性操纵.
• 工程菌株在优化介质 (PTM-MS) 中发酵,以生产天然产品.
• 对复合菌株和突变菌株 (ΔptmR1/ΔptmT1/ΔptmT3) 的比较分析,以确定关键酶.

主要成果:

• 在S. platensis中成功建立了CRISPR-Cas9系统,使PTM,PTN和PTL生物合成机器能够在体内进行操纵.
• 产生产生PTM,PTN和PTL的重组菌株的创纪录量:分别为836 mg/L,791 mg/L和40 mg/L.
• 识别PtmT1和PtmT3作为二烯合成酶,在这些天然产品的生物合成中具有明显的催化作用.
• 开发一种三重突变菌株 (SB12054),作为一种多功能平台,用于设计二类生物合成.

结论:

• 开发的CRISPR-Cas9系统为S. platensis.天然产品生物合成的基因工程提供了一个方便的方法.
• 这项技术促进了高度生产有价值的天然产品,并使生物合成途径的详细研究成为可能.
• 工程平台菌株为未来发现和生产新型二类动物提供了一个有希望的基础.