通过基因工程和过程优化来增强Streptomyces tsukubaensis中塔克罗利斯的产量
Jiawei Zhang1, Haolong Huang1, Zhengyu Zhang2
1National Key Laboratory of Lead Druggability Research, China State Institute of Pharmaceutical Industry, Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry, 285 Gebaini Road, Pudong, Shanghai, 201203, P. R. China.
研究人员通过工程化Streptomyces tsukubaensis来增强塔克罗利斯的生产. 过度表达fkbN基因和在发酵中使用吸附剂显著提高了产量,为这种免疫抑制药物达到创纪录的水平.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 发酵科学 发酵科学
背景情况:
- 塔克罗利斯是一种重要的免疫抑制剂,由Streptomyces tsukubaensis生产.
- 提高塔克罗利斯产量对于临床可访问性和成本效益至关重要.
- 菌株改进和过程优化是微生物代谢产生的关键策略.
研究的目的:
- 显著提高Streptomyces tsukubaensis. 的塔克罗利斯的生产产量.
- 为了识别和过度表达关键的调节基因,涉及到塔克罗利斯生物合成.
- 为了优化发酵条件,使用吸附剂来减轻产品抑制.
主要方法:
- 通过突变发生和选来获得高产量的突变物来开发菌株.
- 转录组分析以确定基因工程的潜在目标.
- 涉及fkbN调节基因过度表达的遗传修饰.
- 使用吸附剂 (LX-60,β-cyclopodextrin) 优化发酵,以减少塔克罗利斯的毒性.
- 从瓶培养到5升发酵器的上调发酵.
主要成果:
- 开发了一个高产量的突变菌株 (2108N-1-4).
- 在一个工程菌株 (2108N-1-4/DfkbN) 中fkbN基因的过度表达增加了塔克罗利的产量,达到1342 mg/L.
- 在发酵过程中添加吸附剂增加了塔克罗利的产量,达到3746 mg/L (瓶子) 和3639 mg/L (5 L发酵器).
- 该研究取得了迄今为止报告的最高的塔克罗利斯生产产量.
结论:
- 应变工程,特别是fkbN过度表达,有效地提高了塔克罗利斯的产量.
- 通过吸附剂介导的料批发发酵成功克服了塔克罗利斯产品的抑制.
- 基因改造和工艺优化的综合方法为工业塔克罗利斯制造提供了一个可行的战略.
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