通过重建在新抗菌素生物合成途径中的前体供应来集选择性抗癌脱皮的有针对性的积累
Lin Zhou1, Yaoyao Shen1, Nannan Chen1
1Research Center for Marine Drugs, State Key Laboratory of Oncogenes and Related Genes, Department of Pharmacy, Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, 200127, People's Republic of China.
我们通过基因改造Streptomycetes增强了潜在的抗癌药物unantimycin B的产量. 这提高了产量,并简化了进一步研究的隔离.
科学领域:
- 微生物天然产品生物合成
- 合成生物学中的应用.
- 药物的发现和开发.
背景情况:
- 新抗菌素是Streptomycetes通过混合巨酶产生的抗癌脱类.
- 抗菌素B是一种新抗菌素类似物,具有选择性的抗癌活性,但产量低,隔离难.
- 单抗菌素B的生物合成使用3-基酸作为起始单元,与常见的新抗菌素不同.
研究的目的:
- 改善生产并促进用于药理学研究的安纳西米辛B的分离.
- 通过基因工程改造Streptomycetes菌株,以增强无抗菌素B的积累.
- 克服阻碍安纳西米辛B的治疗潜力的局限性.
主要方法:
- 通过删除对3-formamidosalicylate生物合成至关重要的基因 (natO和natJ-L) 来构建两种unantimycin B生产菌株的基因.
- 在ΔnatO突变菌株中通过前体养 (3-基酸盐) 优化Unantimycin B的产量.
- 通过引入一种高度表达的胆固醇酶基因,为内源的3-基酸过度生产,进一步增强了安纳西米辛B的产生.
主要成果:
- 成功抑制了竞争中的新抗菌素的产生,简化了无抗菌素B的分离.
- 在ΔnatO突变体中通过3基酸盐养增加了双倍的Unantimycin B产量 (12.8 mg/L).
- 在经过改造的ΔnatO菌株中,Unantimycin B的产量增加了六倍以上 (40.0 mg/L),该菌株为内源性3-基酸盐过度生产而设计.
结论:
- 在Streptomycetes中基因操纵前体生物合成是针对自然产品积累的有效策略.
- 可以实现对医学上相关的天然产品,如安纳西米辛B的显著生产改进.
- 这项研究为进一步的药理学研究和开发安纳西米辛B作为抗癌剂提供了宝贵的平台.
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