棘白霉素脱酰酶基因工程菌的构建及应用研究

目的:以Streptomyces lividans TK24为表达宿主,构建高效表达棘白霉素脱酰酶(Ech DA)的基因工程菌。方法:从Actinoplanesutahensis NRRL 12052中获取Ech DA的基因片段,连接到链霉菌表达载体p NW-S1,采用诱导型启动子Plac与组成型启动子Perm E*和PSau3A,依次构建基因工程菌株ZNW-S11、ZNW-S12和ZNW-S13。通过分析启动子对Ech DA分泌表达的影响,确定工程菌的表达能力,随后完善发酵放大的工艺过程,将工程菌株发酵放大到300 L发酵罐水平。结果:成功实现了Ech DA在S.lividans TK24中的诱导分泌表达;在摇瓶水平,Ech DA的酶活可达到125U/L,在24h内可实现对15g/L米卡芬净前体FR901379的完全转化;在300L发酵罐水平,Ech DA的酶活可达到80U/L,可用于10g/LFR901379的完全转化。当前,国内在工业生产中仍使用原始菌A.utahensis来表达Ech DA,而开发的Ech DA基因工程菌,与之相比在生产效率上有了大幅度提升,有助于改良当前棘白霉素类抗生素的生产工艺。