放线菌次级代谢途径的设计
4株放线菌次级代谢产物的分离鉴定及其生物活性的开题报告
4株放线菌次级代谢产物的分离鉴定及其生物活性的
开题报告
一、研究背景
放线菌是一种重要的微生物资源，在药物发现和开发中发挥着重要
的作用。
放线菌的次级代谢产物具有丰富的结构多样性和多种药理活性，是新药开发的重要源头。
因此，研究放线菌次级代谢产物的分离鉴定及
其生物活性具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究目的
本研究旨在从放线菌中分离鉴定4株次级代谢产物，并对其生物活
性进行初步研究，为有效利用放线菌资源、探索新的药物序列提供理论
基础和实验依据。
三、研究内容与方法
1.分离鉴定放线菌次级代谢产物的方法：挑选适宜的放线菌菌种，
利用发酵和分离纯化技术，分离得到次级代谢产物，采用质谱、核磁共
振等方法进行结构鉴定。
2.初步研究4株次级代谢产物的生物活性：通过筛选、药理活性评价、试管实验等方法对次级代谢产物的抗菌、抗肿瘤、抗炎等生物学活
性进行研究。
四、研究意义与预期结果
本研究将有助于进一步挖掘和利用放线菌资源，探索新的药物序列，提高药物研发的效率和成功率。
预计研究结果将得到一定的生物活性，
并为该领域的后续研究提供可靠的实验数据和理论依据。
三株海洋放线菌次级代谢产物的研究中期报告
三株海洋放线菌次级代谢产物的研究中期报告
本研究旨在分析三株海洋放线菌的次级代谢产物，包括提取、纯化
和结构鉴定。
截至目前为止，已经完成了以下工作：
1.菌株的筛选和培养
筛选了三株海洋放线菌，分别命名为M1、M2和M3。
这些菌株在富含葡萄糖的土豆葡萄糖琼脂（PDA）培养基上生长出优质的菌落。
我们选择使用玉米汁培养基进行大规模菌体培养。
2.次级代谢产物的提取和分离
通过对培养基中的菌体进行提取和分离，从而获得了三种次级代谢
产物。
3.分离和纯化
通过色谱技术（包括硅胶柱层析、倒置层析和HPLC）对次级代谢产物进行纯化和分离。
在M1和M2菌株中，我们成功地分离了目标化合物，并获得了高纯度的结晶物质。
在M3菌株中，由于与其它化合物的相互作用，需要进一步优化分离纯化的步骤。
4.结构鉴定分析
使用一系列的光谱技术（包括核磁共振、质谱和红外光谱）对M1和M2中的化合物进行了结构鉴定和确认。
在M3中，仍需使用更多的化学
方法进行分离和鉴定。
总的来说，我们已经成功地获得了三种海洋放线菌的次级代谢产物，并对其中两种进行了结构鉴定。
下一步将会进一步优化分离纯化的步骤，并对M3的化合物进行更深入的研究和鉴定。
八株土壤放线菌次级代谢产物的研究
八株土壤放线菌次级代谢产物的研究土壤放线菌是各种活性化合物尤其是抗生素的重要来源。
其中,安莎霉素类抗生素具有独特的结构和生物活性,从土壤放线菌中发掘具有成药潜力的新型安莎霉素类化合物是我们的研究目标。
传统的天然产物发掘周期长、效率低,且具有盲目性。
基于AHBA合酶是安莎霉素类化合物合成的关键酶,且AHBA合酶基因在不同菌株中具有高度保守性,我们依次通过土壤采集、放线菌分离和逐级PCR筛选的方法获得33株AHBA（3-amino-5-hydroxybenzoic acid）合酶基因阳性菌。
本论文通过2次菌株筛选,结合菌株产量和基因进化树,进一步选择8株潜在安莎霉素产生菌深入研究,并从其次级代谢产物中分离得到不同种类的安莎霉素和其他类型化合物,同时对发掘到的新安莎霉素类化合物进行活性评价。
对菌株Streptomyces sp.S011、S013、S014和S027的固体燕麦培养基发酵产物进行分离和结构鉴定,共得到7个化合物,包括1个已知8酮安莎霉素（17-O-demethylgeldanamycin）,2 个已知 9 酮安莎霉素（hygrocin C 和hygrocin D）和1个新萘酚类化合物S11B（2）。
对菌株Streptomyces sp.S015、S045和Kitasatospora sp.S023 的固体燕麦培养基发酵产物进行分离和结构鉴定,共得到19个化合物,其中2个新化合物,即1个呋喃酮类化合物（S45E）,1个喹啉类化合物（S45P）,未得到安莎霉素类抗生素,推测安莎基因簇在这3株菌中低表达或者不表达。
对菌株Streptomyces sp.S012的固体燕麦培养基发酵产物进行分离和结构鉴定,共得到22个化合物,其中12个新化合物,包括9个结构类型丰富的新安莎霉素和3个安莎霉素生物合成中的前体。
经结构鉴定,此9个新安莎霉素属于曲张链丝菌素类化合物（streptovaricins）,命名为 ansavaricins A-I（34-38 和 42-45）,与利福霉素同属于11酮安莎霉素。
全基因组放线菌次级代谢产物合成
全基因组放线菌次级代谢产物合成放线菌是一类分支杆菌，多生存于土壤和水中，是天然有机物的主要生产者之一。
放线菌通过代谢合成产生了大量的抗生素、生物碱、酮酸等次级代谢产物，对人类、动物甚至病毒等具有重要的药理作用。
而放线菌次级代谢产物的合成过程，最重要的是全基因组（genome）调控，其中包括了启动子、调节基因、结构基因等等多种在各种条件下需要调控的因素。
放线菌是一类极其复杂的细菌，其基因组通常包含多个染色体和质粒。
放线菌基因组大小一般在10~12 Mb之间，其数量逐渐增加。
放线菌基因组中含有数千个基因，其中绝大多数基因是为代谢、合成和分泌次级代谢产物而设计的。
这些基因被组织成数千个基因群（gene cluster），每个基因群都包含了若干个高度密集的结构基因（structural gene）、调节基因（regulatory gene）、然后是不规则空间关系和动态组合的非编码序列（noncoding sequence）。
不同基因间的关系复杂，很难被简单地描述，它们之间可能有相互作用准则，例如：基因激发、低温、营养条件的过程都可能对其产生影响，可以通过工程技术手段或者经典遗传学研究来解决。
放线菌次级代谢产物是由多个合成模块组成的，其中每个模块都由3~5个酶催化的反应组成。
目前，对于单个放线菌次级代谢产物的合成过程，我们已经理解了很多，但是整体合成过程的调控机制和细节，以及不同放线菌化合物的合成机理还处在探索阶段。
然而，随着更多关于放线菌基因组和代谢合成的详细研究，我们正在逐步理解次级代谢产物合成的全过程。
放线菌基因组的全基因组分析一种重要的方法，可以帮助我们研究放线菌次级代谢产物的合成过程并为新药的开发提供重要的理论依据。
在放线菌的全基因组分析中，我们通常会使用序列技术（Next Generation Sequencing），整个研究过程可能需要数月甚至数年的时间，要求相关科学家具备较高的基因组研究和分析能力。
放线菌次级代谢途径的设计
《生物工程进展》1999,V o l.19,N o.5放线菌次级代谢途径的设计周 军 唐雅君 张惠展(华东理工大学生化工程系 上海 200237)摘要 近来有关放线菌次级产物生物合成的分子遗传学和生物化学方面的进展为我们改造其代谢途径提供了一个明确的方向。
近年来,对微生物的初级代谢途径进行基因改造取得了成功,但放线菌的次级代谢工程产物却都没有达到中试或生产规模。
进展如此缓慢的主要原因是放线菌自身复杂的代谢途径以及细胞循环中复杂的调节方式及其特异性。
目前人们着力于通过基因操作改造酶,从而重新设计以其催化产物为基本骨架的代谢途径,最终产生修饰的或新的天然终产物。
本文将讨论达到此目的的几种设计策略。
关键词 放线菌 次级代谢 抗生素 代谢工程 62脱氧己糖代谢 多聚链 肽。
前言所谓代谢工程(m etabo lic engineering)指的是通过改变细胞内的生化途径产生目的代谢产物的生物技术,使天然终产物过量生产或合成新产物,其中新产物可能是传统途径中的中间产物或经修饰的终产物[1]。
近年来,由于DNA重组技术的发展,使得用基因技术改造代谢途径成为可能。
代谢工程的特点是对分解代谢和合成代谢中多步催化反应进行定向的遗传改变。
目前,对微生物初级代谢途径的生化改造已有成功的例子,如:(1)通过引入编码依赖NAD PH的2,52二酮2D2葡萄糖酸(2,52D KG)还原酶基因产生了欧文氏菌属突变株;[2](2)通过多拷贝载体增强使终产物脱敏的32脱氧2 D2阿拉伯糖2景天糖酸酶基因以及编码分枝变位酶和预苯酸脱水酶等代谢分支点基因(它们对L2色氨酸和L2苯丙氨酸的反馈抑制不敏感)的表达,构建了高产L2色氨酸的谷氨酸棒杆菌突变株,该菌株同时可大量产生L2苯丙氨酸[3];(3)导入木聚糖醇基因获得了将半纤维素转化成乙醇的大肠杆菌工程菌[4]。
与初级代谢相反,放线菌次级代谢产物或菌株都没有达到中试或生产规模,在此领域进展缓慢的主要原因是放线菌代谢途径的复杂性、菌株特异性(大部分情况下一种途径仅存在于某一特定种类的少数菌株中)以及遗传不稳定性。
真菌的次级代谢产物合成途径研究
真菌的次级代谢产物合成途径研究引言：真菌是一类广泛存在于自然界中的生物体，其次级代谢产物是一类具有多种生理活性和药理活性的有机化合物。
研究真菌的次级代谢产物合成途径对于开发新型抗菌药物、农药以及化学品具有重要意义。
本文将从次级代谢产物的定义和分类、次级代谢产物合成途径以及研究进展三个方面进行探讨。
一、次级代谢产物的定义和分类：次级代谢产物是真菌在生长过程中产生的一类对生长发育并不必要的有机化合物。
次级代谢产物按照其化学结构和功能可分为多种类别，如酚类物质（如鞣酸）、生物碱、黄酮类化合物、多糖类化合物等。
其中，生物碱是真菌的主要次级代谢产物，具有广泛的生理活性和抗菌活性。
二、次级代谢产物合成途径：1.营养基质、环境因素和基因表达：真菌的次级代谢产物合成受到营养基质、环境因素以及基因表达的调控。
营养基质的种类和浓度可以影响真菌的次级代谢产物产量和种类；环境因素如温度、湿度和光照等也可以对真菌的次级代谢产物产量和种类产生影响；此外，真菌的次级代谢产物合成还受到基因的表达调控，如转录因子和激素等。
2.外源信号分子和内源信号分子：真菌的次级代谢产物合成受到外源信号分子和内源信号分子的调控。
外源信号分子如激素和环境信号可以通过调节转录因子的活性来促进或抑制次级代谢产物的合成；内源信号分子如反馈抑制剂可以通过负反馈机制来抑制次级代谢产物的合成。
3.合成途径：真菌的次级代谢产物合成通常包括多个步骤，涉及多个酶的参与。
具体的合成途径因次级代谢产物的结构和功能而异。
其中，真菌的生物碱合成途径被广泛研究。
生物碱合成途径主要包括生物碱前体的合成、生物碱核上结构的组装和生物碱后修饰等步骤。
三、研究进展：近年来，关于真菌次级代谢产物合成途径的研究越来越深入。
一方面，通过使用生物技术手段如基因工程和代谢工程等，研究者可以调控真菌次级代谢产物的合成过程，进而实现一些产物的高效产出；另一方面，通过发掘和分析真菌的基因组和转录组信息，研究者可以揭示真菌次级代谢产物合成的酶、途径和调控机制。
放线菌次级代谢产物生物合成的分子机制研究
放线菌次级代谢产物生物合成的分子机制研究放线菌是一类广泛存在于土壤中的细菌，因其能够分泌出大量的次级代谢产物而备受重视。
这些代谢产物具有广泛的医药和农药应用。
而放线菌次级代谢产物生物合成的分子机制一直是研究热点。
本文将对放线菌次级代谢产物生物合成的分子机制进行探讨。
一、放线菌的次级代谢产物放线菌是一类生活在土壤中的革兰氏阳性细菌，其特点是能够分泌出大量的次级代谢产物。
这些代谢产物包括多种抗生素、抗肿瘤和抗病毒药物、调节蛋白质合成等等。
其中，青霉素、链霉素、四环素等抗生素的合成过程已经较为清楚地阐明。
而其他次级代谢产物的生物合成机制仍有待深入探究。
二、放线菌次级代谢产物的生物合成放线菌的次级代谢产物并不是生长中产生的物质，而是在固定阶段分泌合成的。
其次级代谢产物的形成需要多个基因的协作作用进行调控。
在此过程中，先由启动子进行转录，随后转录物变成RNA，在经过加工和修饰后变成活性酶分子，最终完成代谢物的合成。
三、放线菌次级代谢产物生物合成的分子机制研究近年来，越来越多的实验显示，放线菌次级代谢产物的生物合成过程涉及多种信号通路的协作。
其中一个重要信号通路是早期启动信号通路，即在获得一定的营养物质和氧气供应后启动代谢产物的生物合成。
在这个信号通路中，含氧量、营养物质、细胞生长状态等都会对次级代谢产物的合成有影响。
另一个重要的信号通路是关键调节因子和调节酶。
在这些因子和酶的协作作用下，放线菌才能生产出丰富的次级代谢产物。
这些调节因子和调节酶的作用部位通常位于代谢通路的关键节点，它们能控制代谢物的合成过程中的速率和数量。
除了上述信号通路外，还有多个其他信号通路参与到放线菌次级代谢产物的生物合成过程中。
例如，抗氧化途径、蛋白质质量控制途径、细胞周期途径等等。
四、发展前景放线菌的次级代谢产物具有广泛的用途，但其生物合成机制仍有待深入研究。
在未来的研究中，科学家可以利用现代生物学技术，从生物学、生化学、分子生物学等多个层面对其进行深入研究。
植物内生放线菌及其次级代谢产物的研究进展
第42卷总第122期2021年6月Vol.42,No.2June, 2021西北民族大学学报(自然科学版)Journal of Northwest Minzu University(Natural Science)植物内生放线菌及其次级彳谢产物的研究进展刘文凯13,王家敏12,乔自林12,郭鹏辉13,王明明13(1.西北民族大学生物医学研究中心甘肃省动物细胞技术创新中心，甘肃兰州730030；2.西北民族大学生物医学研究中心生物工程与技术国家民委重点实验室，甘肃兰州730030；3.西北民族大学生命科学工程学院，甘肃兰州730030)［摘要］植物内生放线菌是一种特殊的微生物类群，广泛存在于自然界.其次级代谢产物具有丰富的药用价值和多种生物学功能，如抑菌、抗疟‘、抗癌，能保护和促进植物生长等.文章从植物内生放线菌次级代谢产物的功能及不同培养条件对大规模生产的影响进行综述，以期为植物内生放线菌的进一步研究提供参考.［关键词］植物内生放线菌；次级代谢产物；生产效率［中图分类号］Q946.8;R9781［文献标识码］A［文章编号］10092102(2021)02-0074-06天然产物在新药研发过程中起着举足轻重的作用，而土壤是其开发的主要来源.驻留在植物组织内的微生物，称为，而放线菌产生天然产物的比重较大.目前发现的放线20000多种，但对于避免重越来越困难，还耗费时间、资源.因此研究者就从植物中线菌及［代谢产物，如抗、抗物质、保护激素、生长激素等.近年来,从放线谢产物中发现了很多具商业价值的活性物质，但无较大研发进展，原因是放线菌传统筛选方低.为了提高生产效率，需将基、代谢等运用线菌的生产中..植物线谢产物的功能及生产效述，以期为研究和生产提供参考.1植物内生放线菌代谢产物生物学活性微生物是抗生素的主要来源，而耐药性却是影响药物的主要因素，也是影响人类公共卫生和动物健康的主要问题.人类对抗生素的生产和使用促进了原菌的产生，1%〜3%的天然产物抗是的.为解决天然的的抗，人们在探求寻找新的抗类化合物.1.1抑菌作用作为天然抗生素最主要的来源，无论是人类病原菌还是植物病原菌、植物内生放线菌均展现岀杰岀的抗菌活ft.Long H从Solawam sp.根中分离到73个内生菌株对被测植物致病菌有广泛的抑制作用，对革兰氏阳性致病性菌的抑制作用最强.这株具制各种致病性的能力，是潜在的生物防％1〕.Solecka J等也从植物中发现的398株放线菌，10%〜20%的代谢产物对原虫有少量抗性⑵.［收稿日期］2020-09-02［基金项目］中央高校基本科研业务费专项资金(31920190004)；教育部动物医学生物创新(IRT-17R88)#西族大学“双一流”和特色发展引导专项(10018703,1001070204)；西族大学中央高校基本科研业务费-创新团队培育项目(31920190019)［通讯作者］，女，教授，博士，主要从事生物研究.［作者简介］，男，硕士研究生，研究方向为永生化的建立与评价.4放线菌产生的抗菌剂具有对病原菌的毒害作用，却对人体无害等特点.有研究者用纸片法探究了植物发酵液样品产和抗真菌化合物的能力.研究表明，放线过产生次生代谢产物来控制病原性入侵的抗性机制.从柑橘果实中的TQR12-4菌株具性，对试验病原菌、白地霉菌、尖抱镰刀菌和镰刀制作用.2019年从同地区药用植物中提取的放线菌，培养出的LGMB471对枸椽的抑制作用，且只对柑橘果实具的抗性％&表1提供了近10年来植物线菌的抑菌活性，以供研究者参考.表12010—2020年间植物内生放线菌抑菌性研究情况日期作者地区源植物代谢产物及其抑菌特性2020Saikia S不同地区薇甘菊薇甘菊精油对分枝杆菌和白色念珠菌具有最佳活性,MIC为8!g/mL；对白色念珠菌，金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌具有抗菌活性.2019Sulistyanto W N印度甘蔗有4种分离株具有抗菌能力,ACB54c菌株对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性. 2018HNT Bu越南肉桂对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌具有抗菌活性，最小的抑制浓度为&5. 2017Chandrakar S印度芦荟55.88%的分离株对人病原菌具有抗菌活性.2016Saini P印度沙棘在50株内生放线菌中，30%的具有抗菌活性.而大多数菌株均有抗葡萄球菌活性，其中J-10的抑制率最高为12.12mm22015Sengupta S印度红树林分离9株菌株，有3株具有较高的抗菌活性.菌株SMS-SU21具有抗菌活性,MIC值为0.05mg/mL.2014Taechowisan T不同地区圆柏菌株BT01的粗提物具有抗菌作用，提取化合物的最小抑菌浓度为322013Elamvazhuthi P乌克兰旱稻4株具有拮抗活性，对稻瘟病菌、弯抱菌和枯萎病菌有抗菌作用.2012 D.A.Jain不同地区柑橘分离5种放线菌，对大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌有抑菌作.2011Satheeja S B印度红树林对西林金黄色葡萄球菌有很强的抗菌作用，其他菌株均表现出中的抗菌作.2010de Oliveira M F巴西番茄在所检测的70株内生放线菌中，88.6%的植株对多种植物病原具有抗菌活性，R18(6)菌株具有抗作.1.2抗疟疾作用疟疾是公共卫生全球性的一项巨大挑战，每年报告的新感染病例和死亡人数达百万.由于寄生虫对已有的抗疟物会产性，这疟疾的传播不能及时.Baba M.S的提取物(SUK8.SUK10和SUK27)具有抗疟疾活性.他从卵圆索树树皮中得到的链霉菌(Streptomyces SUK10)对试验制作用，并对感染贝尔赫疟原虫的进行了抗疟试验.链霉菌的和系统发育树表明，SUK10可能是链霉菌属中的一个新种⑷.Streptomyces hygroscopicus Hygroscopicus 是放线菌家族中的一员，FitriLE将为1个对照组(白芍感染后组)和3组(白芍感后腹腔"，从第一天的疟疾诱导后诱导进行测量.结果表明，代谢物中的伊潘霉素可抑制其UPS功能，引起应激和，是潜在的新型疟物1.3保护作用线谢产物能有效抑制植物病原菌，从而保护寄主植物免受病菌的侵袭.Tna A R从丛枝菌根真菌(AMF)对辣椒植物和枯的抑制作用进行了研究.她在进行盆栽试验，并对Cerrodel Metate菌根结合物和ABV39和ABV02放线菌进行了.结果表明,AMF线菌共接种在辣椒植株上能够促进植物并具有抵抗枯萎病的协同作用％&在一项涉及260株内生放线菌的研究中，发现80%的可制植物病原体.Kaur T从旁遮普邦和恰尔邦的不同植物中出321株菌株.在初步筛选(双培肓中,83株菌株拮抗一种或多种植物病原真菌.对植物进活性的研究表明，12株具有产生的能力10株产生铁磷,12株具有产氨能力.这株可作为生物防治和植物进剂%&HaqueMA从大白菜品种(SS、HN、TP)叶片中发现内生细菌群落，分离岀的(TPL08)和枯草芽抱杆菌(SSL16,HNL10)可通过抑制病原菌对大白菜幼苗的感染起到保护作用751.4抗肿瘤作用根据世界卫生组织报道，癌症是全球危害人类健康且导致死亡的十大主要原因之一.因人体对化疗药物耐药性的不断增强，且化疗药物具有毒性和副作用，所以寻找新型药物减少化疗的不良反应是癌症治疗的优先目标.20世纪40年代至2006年间批准的175种抗癌药物中，42%是天然产物或由其衍生的化合物凹.1993年Stierle等第一次从短叶紫杉的树皮中提取紫杉类化合物.这一发现为利用紫杉醇生产药物提供了途径，从而掀起了放线菌抗肿瘤研究的热潮.Caruso等从红豆杉植株中提取抗肿瘤物质，得出红豆杉烷类物质的合成途径，但其调控机制尚待研究.Xiao J从福建漳州红树林沉积物中分离出163株放线菌，并用枯草芽抱杆菌、金黄色葡萄球菌和3株肿瘤细胞（BEL7402,A549和HL60）对分离菌株的抗微生物活性和抗肿瘤活性进行了检测.研究发现，42.3%的放线菌发酵液具有抗菌活性, 37.4%的放线菌发酵液具有抗肿瘤活性Vochysia divergens是一种常见于潘塔纳尔地区的巴西药用植物.Haminiuk C从Vochysia divergens中分离出的两个菌株能够产生具有抗氧化活性的次级代谢产物，对成釉瘤细胞具有抵抗活性[11].1.5促生长作用放线菌具有产生多种高价值抗生素、有机酸、植物激素、胞外酶和生物活性化合物的次生代谢物的能力.多种放线菌能直接促进植物生长，保护植物免受植物病原和害虫的侵害.Liotti R G从泡菜中分离出11种内生放线菌，可促进辣椒植株生长，能使茎的质量增加42%.红链霉菌R132是辣椒采前和收获后促进生长和病原生物防治的有效工具％2&.El-Tarabily K A在温室条件下测试了29种内生菌.当单独或组合使用时，它们能够显着地促进植物的生长，还可减少黄瓜的根冠与根腐病.与单独暴露在单个菌株的情况相比，三种分离株的组合可显着地抑制疾病和促进植物生长[13].Long H H从甘蔗植物中分离出83种内生放线菌，均具有促进植物生长的特性，包括（-乙酸（IAA）和铁载体的产生、磷的增溶和对植物病原真菌的拮抗作用[14].Jog等人从小麦内生菌中分泌的植酸酶以及磷活性物质可显著改善植物的生长状态.除了磷,植物也可依靠磷铁复合物的形式提高铁的利用率.小麦放线菌代谢产物可显著提高植株生长量和矿物质（Fe、Mn、P）的含量.2放线菌次级代谢产物产量研究突变和重组的研究对于提高放线菌次级代谢产物的产量仍然有效,分子遗传学方法可减少步骤，并提供基因调控和次级代谢物生物合成.这些信息可用于指导菌株改良策略,并将随机诱变、选择和重组与分子克隆相结合，以优化产品产量.在长期生产实践中，逐渐积累了提高放线菌次生代谢产物产量的方法，主要有基因工程技术优化、维生素优化及发酵工艺优化等.2. 1基因工程技术优化20世纪70年代兴起了基因工程技术，而现阶段在分子水平上逐步对微生物进行改造，并通过基因重组来提高产量.其原理主要为改良分子遗传方法（见图1）.FK520（Ascomycin）是一种大环内酯，具有免疫抑制活性.Yu Z使得丙二酰辅酶的乙酰辅酶（ACCase）在SFK-6-33中的过表达，使FK520的产率提高到3320.1mg/L,但对FK523的合成没有明显的抑制作用.为进一步提高FK520的产量，构建了FkbS和ACCase的过表达组合菌株SFK-OASN.FK520产量比SFK-6-33提高了44.4%，达到3511.4mg/L.这些结果表明，传统诱变结合代谢工程是提高FK520产量的有效策略.Tn5099和Tn5096为编码外向阅读启动子活性元素.这些反式子能够激活邻近插入位点的基因转录.对S.roseos-porus中的插入研究表明，某些突变体过量会产生红色素（一种次级代谢产物），另一些突变体过量会产生脂肽抗生素如达托霉素，而有些情况还会使两者都产生.这种次级代谢产物产量的增加可能是因便携式启动子的活性或负调控元件的失活而发生.Tn5099可以与侧翼的DNA—起克隆到大肠杆菌中增加产量.而Tn5096和Tn5099都具有广泛的宿主范围，可通过接合或转导在大肠杆菌的载体上引入链霉菌％5&.红霉素产量的提高一直受到基因工程方法的限制.Benjamin Kirm利用蛋白组学方法筛选了参与红霉素生物合成的调节蛋白.有学者已鉴定出一种调节蛋白SCE-5599.鉴定出的这种合成蛋白与野生6型相比，该蛋白在红霉素高产菌株中的表达水平显著提高.除此之外，SACE5599对红霉素产率有积极,BldD和SACE-5599了谢产物的生物.虽然SACE-5599的作用机制，但示岀具有提高红霉产的潜力％叫r|自发以及化痂丞、rl随机诱变I插入失活r|调控基因]改良分子遗传方珥彳移位诱变卜彳片中性位点的识r[■I靶位点的重复缺失以及启动子的融合卜J调控基因I启动子的随机插入合成中的限速因素r|生物合成酶前体和辅酶因子竞争通路|H基因组序歹厂|片竞争通路彳基因组学代谢重建和流量分析|耳转录分析和蛋白质组学通过原生质体融合进行基因重组图1菌株改良的分子遗传方法2.2发酵工艺优化发酵工艺是一种较为古老的提高放线菌次生代谢产物的方法，因其简单有效而被广泛应用.发酵工艺老，但不失为一种有效的手段.2,3-丁二醇是一种重要的化学物质，具有广泛的应用前景. Dulica2,3-T二醇形成途径中相关酶的活性、生长和在2,3-丁二醇的生产产菌株.在生产阶段通过控制通气速率，使生产大化，最终谷氨酸棒状杆谢物(Pekex2als,a-dB,PtufbutA)在优化产2,3-T二醇，产率为0.66mol-L-，总产率为0.2g/(L・h)，效价为6.3g•L*1,并已经成功地将谷氨酸棒状杆菌开发成生产2,3-T二醇的高效细胞工厂%7].Chin-taK R的放线菌，可用LAS酰胺酶的产生.已筛选岀的5株高强株，用于L-天冬酰胺酶的生产.菌株PW-A12对应的L-天冬酰胺酶活性最高，产率为3.933IU/mL.在此基础上，采用连续评价法对菌株PW-A12进行了参数优化.在pH为7.5的，4%C的最大产为5.73IU/mL%8&张辉通过高通量筛选岀时间、温度、转速、pH、碳源、氮源等的影响，并研究了发酵基中其他理化对拮抗放线菌的抑制作用.结果表明，拮抗放线菌的发酵产物对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌等微生物有抑制作用.以淀粉和玉米糖浆为最佳碳源和氮源，在29d和220r/min发酵96h,发酵基pH值为7.1,确定了拮抗放线菌发酵的最佳2.3维生素优化就抗产量提高而言，目前常采用的方法是优化发酵工艺,但也可通过添加维生素提高次生代谢产物的产量.IStreptomyces/I是革兰氏阳性细菌，对许多抗生素和谢物的生产具有重要.脱铁胺(亦称去铁胺B、DFOB、DFOA、DFB或Desferal)是由多种放线菌产生和分泌的低分子量铁螯合物，包括IStreptomy-ces/I、Incartomyces/I和IMicromonospora/I.IStreptomyces pilosus/I合成的铁螯合物B,临床上用于治疗与铁超载和病理铁沉积有关的疾病.Vijayakumar R将大豆作为添加剂，如NaSUB2/SUBHPOSUB4/SUB. 12HSUB2/Subo,NaHSUB2/SUBPOSUB4/SUB4等，氨基酸产量与对照相比提高了8倍左右%.紫杉醇是从红豆杉皮中提取的一种高效而罕见的抗肿瘤药物，但其提取方高、产率低，限制了它的广泛应用. Qiao W发现NaOAc是紫杉醇的重要前体，可在培养基中引入NaOAc、Cu”和水杨酸,Cu”可增强氧化酶活77性，能催化紫杉醇的形成.水杨酸可作为诱导子信号%1.2.4其他微生物优化植物次生代谢产物的产生需要叶绿体和膜功能的作用，更需要其他微生物的调节.Raupach%2发现，经过7种根杆菌(PGPR)菌株处理的黄瓜都具有显著生长，且所有经过PGPR治疗的黄瓜都显着地降低了叶病的严重程度，进而提高生产效率.Vijayakumar对采集的25份放线菌样品进行了分离,获得68株形态不同的菌株，其中37%具有抗菌活性，取名为链霉菌VPTS3-1.其对细菌和真菌病原体具有抗菌效果.此外制备工艺参数表明，在淀粉-酪蛋白培养基中，适宜的pH值为7〜8,培养时间为9 d,适宜的碳源为淀粉,氮源为KNO3，可为大规模生产提供培养条件.3总结与展望放线菌及其代谢产物是维持生命的关键，也是自然过程的驱动力.将放线菌及其代谢次生物用于抵抗各种病原体的侵入和生物虫害，还可参与纳米材料的大规模生产并能促进生产效率的优化.他们的生物合成潜力已被充分认识，不再被认为是无研究价值的放线菌群，还具有无限的发展潜能.随着生物与化学技术的不断发展，新型筛选技术将更具有针对性，并能减少重复概率，还可使代谢产物的产量进一步提高，达到可控的效果.目前对放线菌及其代谢产物的研究应用远远不够，还需要关注新的菌种，如链球菌、乳杆菌在代谢产物方面的应用;新领域微生物资源的开发,对植物相关菌种在不同条件下的代谢产物的产能和应用，以及对新型代谢途径的研究；还如链球菌在脱硫方面的不同代谢途径是否可产生不同的代谢产物等等.这些不同方面的探索可促进对放线菌代谢产物的深入研究.无论在农业、医疗还是工业领域，放线菌属都有广阔的应用前景和开发空间，值得深入研究.参考文献：%1&LONG H，FURUYAN，KUROSED，etalIsolationofendophyticbacteriafromSolanumsp andtheirantibacterialactivi-ty against plant pathogenic bacteria%].Journal-Faculty of Agriculture Kyushu Universty,2003,48：21-28.%2&SOLECKAJ，ZAJKOJ，POSTEK M，etal Biologica l yactivesecondary metabolites from Actinomycetes%J&CentralEuro-pean Journal of Biology,2012,7(3)：373-390.%3&SAVI D C，SHAABAN KA，GOSF M W，etalSecondarymetabolitesproducedby Microbacteriumsp LGMB41withan-tifungalactivityagainstthephytopathogenPhy l ostictacitricarpa%J&Folia Microbiologica，2019，64(3)：453-460[4&BABA M S,ZIN N M,HASSAN Z AA,et al.In vivo antimalarial activty of the endophytic actinobacteria,Streptomyces SUK10%J&JournalofMicrobiology，201553(12)：84-855%&FITRILE,CAHYONOA W,NUGRAHAR,et al.Analysis of eponemycin(a+'epoxyketone)analog compound from streptomyces hygroscopicus subsp hygroscopicus extracts and its antiplasmodial activty during plasmodium berghei infec-tion%J.BiomedicalResearch(India)，201!，28：164-1!2%&TENA A R,RINCoN-ENRiQUEZ G,LoPEZ-PeREZ L,t al.Effect of mycorrhizae and actinomycetes on growth and bioprotection of capsicum annuum L Against phytophthora capsici%J.PakistanJournal ofAgricultural Sciences，201!54(3)：513-522%!.KAURT，SHARMAD，KAURA，etal Antagonisticandplantgrowthpromotingactivitiesofendophyticandsoilactinomy-cetes%J.ArchivesofPh y to p atholo gy andPlantProtection，2013，46(14)：1!56-1!68%8.HAQUE M A，LEEJH，CHO K M Endophyticbacterialdiversityin KoreankimchimadeofChinesecabbageleavesandtheirantimicrobialactivityagainstpathogens%J.FoodControl，201556：24-33%9.SALUNKHED K，BHONSLE KI，SALUNKHE V D，etal Anticancera g entsof p lantori g in%J.CriticalReviewsinPlant Sciences，1984，1(3)：203-225%10.XIAOJ，XUJ，XIES，etalIsolationof MangroveActinomycetesandTheirAntagonisticActivities%J.ChineseJournalofA pp liedandEnvironmentalBiolo gy，2008，14(2)：244-248%11.HAMINIUK C Antitumor，antioxidantandantibacterialactivitiesofsecondary metabolitesextractedbyendophyticacti-nomycetesisolatedfrom Vochysiadivergens%J.InternationalJournalofPharmaceutical，Chemicaland BiologicalSci-!8ences,2015,5：347-356.[12&LIOTTI R G,FIGUEIREDO MID S,SOARES M A.Streptomyces griseocarneus R132controls phytopathogens and promotes growth of pepper(Capsicum annuum)QJ].Biological Control,2019,138：104065.[13&EL-TARA>ILY K A,HARDY G E S J,SIVASITHAMPARAM K.Performance of three endophytic actinomycetes in relation to plant rowth promotion and biological control of Pythium aphanidermatum,a pathogen of cucumbrr undrr commercial field production conditions in the United Arab Emirates[j].European Journal of Plant Pathology,2010,128(4)：527-539.[14]LONG H H,FURUYAN,KUROSE D,et al.Isolation of endophytic bacteria rom Solanum sp and ther antibacterial activity againstplant pathogenic bacteriaQJ].Journal of the Faculty of Agricultuee Kyushu Univer让y,2003,48((-2)：21-28.[15]MCHENNEY M A,BALTZ R H.Gene transfer and transposition mutagenesis in Streptomyces roseosporus:mapping of in-sertionsthatinfluencedaptomycinorpigmentproduction[J&Microbiology,996,42(9)：2363-2373[16]KIRM B,MAGDEVSKA V,TOME M,et al.SACE_5599,a putative regulatory protein,is involved in morphological differentiationand erythromycin production in Saccharopolyspora erythraeaQJ].Microbial Cell Factories,2013,,2(()：126-126.[17]DUSlCA,RADOS,ANA,et al.Engineering Corynebacterium glutamicum for the production of2,3-butanediolQJ].Micro-bialCelFactories,20'5,47)：[18]CHINTA K R,RAOJ S,KING P,et al.Production and Characterization of Extracellular Lrasparaginaee rom Estuarine Actinomycetes Species by Submerged Fermentation ProcessQJ].Current Trends in Biotechnology&Pharmacy,2013,7(()：518-526.[9]张辉，杨俊青，周天惠，等•抗菌拮抗放线菌的筛选以及发酵工艺的优化[].河北师范大学学报(自然科学版),013,37(4)：397-40'[20]VUAYAKUMAR R,PANNEERSELVAM K,MUTHUKUMAR C,et al.Optimization of Antimicrobial Production by aMarine Actin o mycete Streptomyces afghaniensis VPTS3-1Isolated rom Palk Sra t,East Coast of IndiaQJ].Indian Journal ofMicrobiology,20'252(2)：230[21]QIAO W,LING F,YU L,e t al.Enhancing taxol production in a novel endophytic fungus,Aspergillus aculeatinus Tax-6,i-solated from Taxus chinensis var mairei[J]FungalBiology,20'7,2'(2)：037-'044[22]SRG,W KJ.Biocontrol of Cucumber Diseases in the Field by Plant Growth-Promoting Rhizobacteria Wth and Wt h outMeth y lBromideFumi g ation[J]Plantdisease,2000,84(0)：073-'075[23]R V,K P,C M,etal OptimizationofAntimicrobialProductionbya MarineActinomyceteStreptomycesafghaniensisVPTS3-1Isolated from Palk Strait,East Coast of IndiaQJ].Indian journal of microbiology,2012,52(2)：230-239.Research Progress about Plant Endophytic Actinomycetesand Their Secondary MetabolitesLIU Wen-kai1,3,WANG Jia-min1,2,QIAO Zi-lin1,2,GUO Peng-hui1,3,WANG Ming-ming1,3 (.GansuTechInnovationCenterofAnimalCe l s BiomedicalResearchCenter Northwest Minzu UniversityLanzhou730030China2.KeyLaboratoryofBiotechnologyandBioengineeringof StateEthnicAfairsCommission BiomedicalResearhCenter Northwest Minzu University Lanzhou730030 China;3.College of Life Science and Engineering,Northwest Minzu University ,Lanzhou730030,China)[Abstract]Plant endophytic actinomycetes are a special group of microorganisms,which exist widely in nature.Thesecondarymetabolteshaver#ch med#c#nalvalueandavar#etyofb#olog#calfunctonssuch asbacter#ostas#s$ant-malar#aant-cancerprotect#onandpromotonofplantgrowth.Th#sartclesum-mar#zesthefunctonsofsecondarymetaboltesofplantendophytcactnomycetesandthee f ectsofthe different culture conditions on large-scale production so as to provide a reference for further research onplantendophyticactinomycetes.[Key words]Plant endogenous actinomycetes；Secondary metabolites；production(责任编校朱兴红)79。
生产放线菌次级代谢产物的技术研究与应用
生产放线菌次级代谢产物的技术研究与应用放线菌是一类产生大量次级代谢产物的细菌。
这些次级代谢产物常常有着重要的生物活性，如抗生素、抗肿瘤药物等。
在这些次级代谢产物中，又以青霉素、链霉素、四环素等为代表的抗生素是最著名的。
放线菌的次级代谢产物产生在菌体的发育期，这一过程与放线菌的生长紧密相关。
放线菌不仅是制药领域中的重要源头，也对癌症、艾滋病等医学领域有着重要的研究价值。
因此，研究放线菌次级代谢产物的生产技术及应用具有重要的实际意义。
目前，生产放线菌次级代谢产物的技术主要包括菌株筛选、菌种保存、培养条件优化与代谢途径改造等方面。
菌株筛选是最初的步骤。
目前，仍有大量未被发掘的放线菌菌株，而这些未被发掘的菌株或许潜藏着更为丰富的次级代谢产物。
因此，对于菌株筛选的研究至关重要。
近年来，高通量筛选技术不断发展，如基于PCR与质谱分析的筛选，均表现出了相对较高的效率。
菌种保存是生产放线菌次级代谢产物的关键。
在放线菌的发育过程中，不同菌种与菌株的次级代谢产物生产量与种类也存在着显著差异。
因此，选择适合生产的菌种往往是提高次级代谢产物生产效率的重要决策之一。
而菌种保存技术的发展则可以使得生产过程在不同时间段中得以保持稳定。
培养条件优化是生产放线菌次级代谢产物不可或缺的步骤。
在培养过程中，不同的培养条件也会直接影响次级代谢产物的产量与种类。
目前，对于培养条件优化的研究主要包括：菌种的营养配比、半合成培养基、体系调节剂的选择与使用等多个方面。
其中，体系调节剂可以通过调节生产过程中的发育途径，以及调节菌体代谢途径，对于次级代谢产物的产量直接产生影响。
代谢途径改造在生产放线菌次级代谢产物中的作用也不容忽视。
代谢途径改造通过对放线菌代谢通路的改变，调节菌体的代谢途径，从而有效提高目标产物的产量与纯度。
常用的代谢途径改造策略有：代谢工程、基因工程与代谢物转运等。
利用这些策略，在代谢通路的改造过程中，不同原料的利用率、次级代谢产物产量与活性都得到了较大的提高。
不同生境来源放线菌次级代谢产物的研究的开题报告
不同生境来源放线菌次级代谢产物的研究的开题报告摘要：放线菌具有丰富的次级代谢能力，产生了许多重要的天然产物，其生境来源与代谢产物类型之间存在着密切的关系。
本文将以放线菌次级代谢产物为研究对象，从不同生境来源的角度，分析放线菌次级代谢产物种类和数量的差异，揭示其之间的规律性。
关键词：放线菌，次级代谢产物，生境来源一、研究背景及意义放线菌是一类广泛存在于土壤中的细菌，具有极为丰富的代谢产物和生物活性物质。
其中，次级代谢产物作为其独特的代谢途径，对放线菌的分类和鉴定具有重要的意义，也成为了当前药物、农药等领域的研究热点之一。
根据放线菌生长的环境不同，其次级代谢产物种类和数量也会出现差异，这与放线菌在不同生境环境下所受到的不同的物理、化学因素以及遗传变异等因素密切相关。
因此，从不同生境来源的角度研究放线菌次级代谢产物的种类、数量及其规律性，不仅可以深入了解放线菌代谢多样性的本质，而且具有指导放线菌资源开发和使用的实际应用价值。
二、研究内容及方法本文将从不同来源的放线菌群落入手，系统分析其次级代谢产物的种类、数量，并探索不同放线菌次级代谢产物类型之间的规律性。
具体的研究流程如下：1. 选择不同来源的放线菌群落样本，包括但不限于：土壤、水体、动植物等；2. 采用化学分析、生物学检测等手段，对不同来源的放线菌群落中的次级代谢产物进行鉴定和分类，并统计其数量及种类分布情况；3. 基于所获得的数据，分析不同来源放线菌次级代谢产物种类和数量的差异，探究其之间可能存在的规律性和影响因素；4. 根据研究结果，建立不同生境来源放线菌的次级代谢产物种类和数量数据库，并提出相应的解释和应用建议。
三、预期结果及创新点通过本次研究，预期可以获得以下结果：1. 不同来源的放线菌群落中次级代谢产物的种类、数量存在差异，具有一定的规律性和影响因素；2. 对放线菌群落中次级代谢产物类型和数量的系统性研究，将有助于深入认识放线菌的代谢多样性和环境适应性；3. 通过建立不同来源放线菌的次级代谢产物数据库，可以为后续的抗生素、药物、农药等研发和开发提供更为准确和全面的参考和依据。
放线菌代谢调控和新药研制
放线菌代谢调控和新药研制近些年来，抗生素的效力逐渐下降，这让人们意识到不断研制新的抗生素至关重要。
放线菌是一类常见的产生抗生素的微生物，在自然界和人工培养中广泛存在。
而对放线菌进行代谢调控能够提高产生抗生素的效率，进而促进新药研制。
放线菌在生长过程中会产生多种次级代谢产物，包括抗生素、色素等物质。
这些物质在放线菌的生长周期中有着不同的表达规律。
放线菌的代谢调控即针对这些代谢产物的不同表达规律进行调节，以提高产出效率。
一些研究表明，放线菌产生抗生素的主要途径是通过调控不同代谢通路和合成酶来实现的。
比如，在链霉素的合成通路中，就需要通过一系列的酶的催化来实现分子的合成。
这些酶活性的表现直接关系到链霉素的产生量。
因此，调节这些酶的转录和翻译过程对于提高链霉素产量非常重要。
除了传统的代谢调控方法外，现代生物技术也提供了更加精准和高效的调控方法。
例如，基因编辑技术可以生产更加符合生产需求的放线菌菌株，提高其产生抗生素的效率。
此外，CRISPR-Cas9系统也可以用于对某些放线菌的基因进行修饰，从而实现代谢通路的优化和产量的增加。
放线菌的代谢调控和高效生产抗生素有着重要的意义。
除了作为新抗生素的研制平台外，放线菌的代谢调控也可以提供一些有价值的抗生素前体，用于对已有抗生素的结构进行改良和优化，以增加其效力和降低副作用。
通过对放线菌的代谢调控和新药研制的研究，不仅可以提高抗生素和其他次级代谢产物的生产效率和质量，还可以为我们研究抗生素的合成机制、对抗生素耐药性的研究和新药的推广开发提供科学依据。
同时，这些研究也拓宽了我们的生药开发思路，为寻找新的生物活性物质提供了方向和途径。
抗生海洋放线菌的筛选及其次级代谢物活性的研究
抗生海洋放线菌的筛选及其次级代谢物活性的研究海洋放线菌由于特殊的生态环境可能会产生各种不同于陆地微生物的生物活性物质,进而可以从中找到新的有效药物分子来抑制多种病原微生物及治疗肿瘤等恶性疾病。
本研究对日照海洋沉积物中的海洋放线菌进行分离筛选,并对筛选到的一株高生物活性的海洋放线菌进行条件优化及代谢产物活性研究,为后续分离纯化出结构新颖、功能独特、低毒副作用的次级代谢产物提供了理论依据。
（1）采用5种不同的处理方法和5种不同的筛选培养基从日照海洋沉积物中分离筛选出105株海洋放线菌,通过拮抗黄曲霉活性筛选,获得一株对黄曲霉具有较强抑制活性的抗生菌株SSRRZ-B11。
经16S rDNA序列分析,并结合形态观察及生理生化试验,确定菌株SSRRZ-B11为锈赤蜡黄链霉菌（Streptomyces rubiginosohelvolus）。
（2）通过单因素实验优化海洋锈赤蜡黄链霉菌SSRRZ-B11菌株产抑菌活性物质的发酵条件,结果显示最适培养基为改良ISP2培养基;最适培养条件为:接种量为5%、培养温度30℃、初始pH 7.0、培养时间11 d、装液量为90 mL/300 mL。
通过P-B实验设计,确定了温度、培养时间和接种量为主要影响因子,通过最陡爬坡实验及响应面实验对产抑菌活性物质的发酵条件进行了研究,确定最适培养条件为:温度29℃、培养时间11 d、接种量5%,在此条件下实际抑菌活性物质的抑菌圈直径达到（29±0.1）mm,与原始发酵条件相比,抑菌活性物质活性提高了51.72%。
（3）使用沉淀法对海洋锈赤蜡黄链霉菌SSRRZ-B11菌株产抑菌活性物质进行初步提取,结果发现,80%饱和度下硫酸铵沉淀对黄曲霉的抑制活性保持率达到82.1%。
因此可以用硫酸铵分级沉淀法来对拮抗黄曲霉活性物质进行初步提取。
并在此基础上探讨了抑菌活性物质的温度、酸碱性、储藏时间、遗传稳定性,结果表明:SSRRZ-B11菌株所产抑菌活性物质对温度比较敏感,在60℃以下具有较高的稳定性;pH在4<sup>1</sup>0这一范围内能够保持稳定;储存到5<sup>1</sup>5 d之内其抑菌活性降低不显著,仍具有较强的活性;并且具有较好的遗传稳定性,这些研究为今后该抑菌活性物质的分离纯化提供了一定的理论依据。
基于OSMAC策略的两株特境放线菌及其活性次级代谢产物研究
基于OSMAC策略的两株特境放线菌及其活性次级代谢产物研究基于OSMAC策略的两株特境放线菌及其活性次级代谢产物研究摘要：本文对两株特境放线菌进行了研究，通过应用OSMAC策略，以不同的培养基和培养条件，得到了各自特有的次级代谢产物。
通过对产物的分离纯化和结构鉴定，发现这些次级代谢产物具备多种生物活性。
本研究结果为特境放线菌的资源开发和药物研发提供了重要的参考。
1. 引言特境放线菌（Terrificactinomycetes）是一类广泛存在于特殊生境中的放线菌，通过不同的培养条件能够产生丰富的次级代谢产物。
随着近年来对微生物资源的深入研究，特境放线菌成为了具有重要药用价值的微生物资源。
2. 实验材料与方法2.1 选材从特境生境中分离得到两株特境放线菌，分别命名为StrainA和Strain B。
2.2 培养基和培养条件使用不同的培养基和培养条件进行培养，包括改变碳源、氮源、pH值和培养温度等因素。
2.3 次级代谢产物提取和分离纯化利用适当的溶剂提取发酵液中的次级代谢产物，并通过柱色谱等手段进行分离纯化。
2.4 结构鉴定通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）等方法对纯化后的化合物进行结构鉴定。
3. 结果与讨论3.1 培养基和培养条件对次级代谢产物的影响通过对两株特境放线菌在不同培养基和培养条件下的培养观察，发现不同的培养条件可以显著影响到产物的类型和产量。
其中，碳源和氮源的变化对产物的影响较大。
3.2 次级代谢产物的分离纯化和结构鉴定根据产物的理化性质和生物活性，我们选择了几个主要的产物进行了分离纯化和结构鉴定。
3.3 次级代谢产物的生物活性通过生物活性测试，发现部分分离得到的次级代谢产物具有抗菌、抗肿瘤和抗氧化等多种生物活性。
这些发现为特境放线菌的资源开发和药物研发提供了有力的依据。
4. 结论通过应用OSMAC策略，本研究成功地得到了两株特境放线菌的次级代谢产物，并发现了具有重要生物活性的化合物。
一株深海来源放线菌的次级代谢产物研究
一株深海来源放线菌的次级代谢产物研究王鸿;周广敏;华熠【摘要】利用抗菌活性为导向,对一株深海来源放线菌Amycolatopsis sp.WP1进行发酵培养,分离得到7个化合物分别是樱黄素(1),6-甲氧基甲基丁香酚(2),4',7-二羟基异黄酮(3),4',5,7-三羟基异黄酮(4),大豆苷(5),6″-乙酰基-大豆苷(6),黄豆黄苷(7),这7个化合物均是首次在这株菌中分离得到.对这7个化合物做了四株菌的抗菌活性评价,MIC结果显示,7个化合物都没有较好的抗菌活性(MIC>100μg/mL).【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2018(049)011【总页数】4页(P23-26)【关键词】放线菌;生物活性;分离纯化;次级代谢产物【作者】王鸿;周广敏;华熠【作者单位】浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014;浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014;浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014【正文语种】中文海洋微生物因处于独特的高压、高盐、低温等环境造就了其与陆地微生物不同的代谢途径[1]，海洋来源的放线菌产生了许多具有生物活性的次级代谢产物，包括抗菌、抗肿瘤、细胞毒性、免疫抑制剂等，生长在未知或未开发环境中的放线菌，包括研究较少的海洋环境中的放线菌，成为开发新次级代谢产物的主要来源[2]。
本文针对一株分离自西南印度洋2945 m深的海洋沉积物中的稀有放线菌新菌株Amycolatopsis sp.WP1，进行发酵，以抗菌活性追踪为导向，对其次级代谢产物进行了研究。
1 实验部分1.1 实验仪器与材料Amycolatapsis sp.WP1是采自西南印度洋深海洋沉积物中的稀有放线菌新菌株，由国家海洋局第三研究所张改云老师鉴定[3]，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，编号CGMCCNo.10738。
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus AB 2010021）、大肠杆菌（Escherichia coli AB 94012）、白色念珠菌（Candida albicans AY 204006）、枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis CMCC（B）63501）为浙江工业大学药学院保存。
两株海洋来源的放线菌次级代谢产物及其抗肿瘤活性的研究
两株海洋来源的放线菌次级代谢产物及其抗肿瘤活性的研究放线菌是活性物质的重要来源,与陆地环境相比,海洋环境由于具有盐度高、压强大、寒冷和营养成分较少等特点,海洋放线菌长期适应复杂的海洋环境而生存,有其独特的代谢方式,其次级代谢产物具有新颖的化学结构和广泛的生物活性,为新药的开发提供了丰富的先导化合物。
为了从海洋来源的放线菌中寻找抗肿瘤活性先导化合物,本研究从20个海洋来源的样品中共分离纯化出108株放线菌,通过抗肿瘤活性的筛选,共筛选出17株活性菌株。
进一步采用生物和化学组合筛选的方法,从上述活性菌株和实验室活性菌株库中选出代谢产物丰富、活性显著的海南红树林来源的链霉菌THS-55(Streptomyces sp.)和西沙海绵来源的链霉菌HDN10-293(Streptomyces sp.)两株放线菌作为目标菌株,对其次级代谢产物的化学结构和抗肿瘤活性进行研究。
分别对2株目标菌株进行大量发酵,用乙酸乙酯对发酵液进行萃取后真空浓缩获得发酵粗提物。
综合运用正相硅胶柱、反相硅胶柱、凝胶柱(Sephadex LH-20)中压液相色谱(MPLC)、半制备高效液相色谱(semi-HPLC)等化学分离手段,从目标菌株THS-55的提取物中分离得到]9个化合物,从目标菌株HDN10-293中获得11个化合物。
利用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、质谱(MS)、核磁共振(NMR)、圆二色谱(CD)、X射线单晶衍射(X-ray)等波谱学方法阐明了30个化合物的化学结构,其中新化合物8个,新天然产物6个,已知化合物16个。
其结构类型为抗霉素类化合物13个(1-13),硫桥二聚的吡喃萘醌类化合物5个(20-24),七尾霉素类化合物5个(25-29),此外还包括环二肽,苯的衍生物,黄酮类化合物等。
采用MTT和SRB法,以HeLa,HL-60和K562为细胞模型,对抗霉素类化合物1-13的体外抗肿瘤活性进行了初步评价。
结果表明：抗霉素类化合物1-13对HeLa细胞系具有极强的细胞毒活性,其活性浓度低至纳摩尔级别,其IC50为0.02-0.58μM,对HL-60和K562仅表现出弱的细胞毒活性。
药学微生物教案 放线菌各论
药学微生物教案放线菌各论第一章：放线菌概述1.1 放线菌的定义与分类介绍放线菌的基本概念讲解放线菌的分类方法及分类体系1.2 放线菌的形态与结构解析放线菌的细胞结构阐述放线菌的菌丝、孢子等形态特征1.3 放线菌的生长环境与生理特性探讨放线菌的生长环境讲解放线菌的生理特性及其影响因素第二章：放线菌的代谢途径与产物2.1 放线菌的代谢途径分析放线菌的主要代谢途径讲解放线菌代谢途径中的关键酶与调控机制2.2 放线菌的次级代谢产物介绍放线菌次级代谢产物的概念与特点阐述放线菌次级代谢产物的生物合成途径及其调控机制2.3 放线菌的药用价值探讨放线菌在药物研发中的应用举例介绍放线菌产生的药用代谢产物及其作用机制第三章：放线菌的遗传与变异3.1 放线菌的遗传物质讲解放线菌的基因组结构与组成阐述放线菌遗传物质的特点与功能3.2 放线菌的遗传变异方式分析放线菌的基因突变、基因重组与水平转移等变异方式讲解放线菌变异对其代谢产物的调控作用3.3 放线菌的遗传改造技术介绍放线菌遗传改造的基本方法阐述放线菌遗传改造在药物研发中的应用及前景第四章：放线菌的生态与分布4.1 放线菌的生态作用探讨放线菌在自然界中的生态作用及其意义讲解放线菌在土壤肥力、生物降解等方面的作用4.2 放线菌的分布特点分析放线菌的地理分布规律讲解放线菌在不同环境中的分布特点4.3 放线菌资源的开发与利用探讨放线菌资源的开发前景举例介绍放线菌在新药研发、生物制品等方面的应用第五章：放线菌的研究方法与应用5.1 放线菌的分离与纯化讲解放线菌分离与纯化的基本方法阐述放线菌分离与纯化过程中的关键技术5.2 放线菌的鉴定与分析介绍放线菌的形态、生理、生化等鉴定方法阐述放线菌鉴定与分析的最新技术进展5.3 放线菌的应用领域探讨放线菌在药物研发、生物制品等领域的应用前景分析放线菌在其他领域的应用潜力第六章：放线菌与人类健康6.1 放线菌与人类疾病讨论放线菌感染与人类疾病的关系描述放线菌引起的典型疾病及其临床表现6.2 放线菌在疫苗和免疫治疗中的应用阐述放线菌在疫苗研发中的作用探讨放线菌在免疫治疗中的应用前景6.3 放线菌作为益生菌的研究与应用介绍放线菌作为益生菌的研究进展讨论放线菌益生菌在人体健康中的作用第七章：放线菌在药物研发中的应用7.1 放线菌产生的抗生素概述放线菌产生的抗生素种类及其作用机制探讨抗生素研发中的放线菌资源挖掘7.2 放线菌生物合成基因簇的研究讲解放线菌生物合成基因簇的结构与功能描述放线菌生物合成基因簇的研究方法及应用7.3 放线菌在新药研发中的前景分析放线菌在新药研发中的优势与挑战探讨放线菌新药研发的未来趋势第八章：放线菌在生物技术和工业应用中的角色8.1 放线菌在生物降解中的应用阐述放线菌在生物降解中的作用讨论放线菌在环境保护中的应用前景8.2 放线菌在生物制造中的应用介绍放线菌在生物制造中的应用实例探讨放线菌在生物制造中的潜力与挑战8.3 放线菌在其他工业应用中的角色分析放线菌在其他工业领域中的应用预测放线菌在未来的工业应用前景第九章：放线菌的培养技术与发酵工艺9.1 放线菌的培养技术讲解放线菌的液体培养和固体培养方法讨论放线菌培养过程中的营养需求与条件控制9.2 放线菌的发酵工艺概述放线菌发酵的基本工艺流程描述放线菌发酵过程中的参数优化与放大生产9.3 放线菌发酵过程中的问题与解决策略分析放线菌发酵过程中可能遇到的问题介绍解决放线菌发酵问题的策略与方法第十章：总结与展望10.1 放线菌研究的发展趋势总结放线菌研究的历史与现状展望放线菌研究的未来发展趋势10.2 放线菌在药学领域的挑战与机遇分析放线菌在药学领域面临的挑战探讨放线菌在药学领域的机遇与对策10.3 放线菌教育与人才培养强调放线菌教育的重要性探讨放线菌人才培养的方法与途径重点和难点解析重点环节1：放线菌的分类与菌丝结构放线菌的分类体系复杂，需要理解其分类依据和各级分类单元。
两株放线菌次生代谢产物及生物活性的研究的开题报告
两株放线菌次生代谢产物及生物活性的研究的开题
报告
题目：两株放线菌次生代谢产物及生物活性的研究
一、研究背景
放线菌是一类革兰氏阳性细菌，广泛存在于土壤中。
由于其特殊的代谢能力，能够合成各种次生代谢产物，并且具有各种生物活性，如抗生素、免疫抑制剂、抗肿瘤剂等。
因此，放线菌成为天然产物研究的主要来源之一。
本研究选择两株放线菌，从中筛选出具有生物活性的次生代谢产物。
二、研究目的
本研究旨在通过分离纯化两株放线菌的次生代谢产物，并对其生物活性进行研究，进一步开发和利用放线菌资源，为抗菌和抗肿瘤药物的开发提供新的合成材料。
三、研究内容和方法
1.菌种筛选
本研究选择两株具有重要生物活性的放线菌菌株，分别为Streptomyces lividans和Streptomyces griseus。
2.次生代谢产物提取
分别采用乙醇和乙酸乙酯提取两株放线菌的次生代谢产物。
3.孵育筛选
筛选出具有较强抗菌和抗肿瘤活性的产物，并进行进一步的分离纯化和鉴定。
4.生物活性测试
对纯化的次生代谢产物进行生物活性测试，包括抗菌、抗肿瘤和抗
氧化等。
5.结构鉴定
利用质谱、核磁共振等方法对产物进行结构鉴定。
四、研究意义
本研究对于发现新型生物活性物质，推动抗菌和抗肿瘤药物的开发，丰富天然产物资源，具有重要意义。
最新 代谢调控下放线菌抗生素生物合成的不同方法-精品
代谢调控下放线菌抗生素生物合成的不同方法放线菌基因组中存在大量沉默的次级代谢产物生物合成基因簇，可以作为药物开发的重要来源，下面是小编搜集的一篇关于代谢调控下放线菌抗生素生物合成方法探究的，欢迎阅读借鉴。
微生物能够产生多种具有生物活性的次级代谢产物，其中大部分活性次级代谢产物来源于放线菌[1],这些物质具有抗菌、抗肿瘤、杀虫、免疫抑制和免疫激活等功效，被广泛地应用于业、农业、兽业、食品工业等领域。
近年来，随着抗生素耐药菌的不断出现，深入研究放线菌的次级代谢调控过程，提高放线菌抗生素的生物合成，发现和生产新抗生素变得越来越迫切。
代谢调控是通过重组DNA技术或其他技术，有目的地改变生物体中已有的代谢网络和表达调控网络，改善细胞的性能，并用于化学转化、能量转移及大分子装配的过程。
本文总结了通过代谢调控来提高放线菌抗生素生物合成的不同方法(图1),主要包括调节调控基因表达，增加基因簇拷贝数及基因簇的异源表达，过表达抗性基因和转运基因，提高前体代谢通量和核糖体工程。
1、调节调控基因的表达抗生素的生物合成基因一般成簇存在，除了含有结构基因之外，通常还包含调控基因以及抗生素的抗性基因和转运基因。
抗性基因、调控基因和转运基因组成了一种协同机制，共同调控抗生素的生物合成。
调控因子是一类在基因表达调控中，能直接或间接地识别或结合在各顺式作用元件序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。
抗生素生物合成基因簇的转录起始普遍依赖全局或途径特异调控蛋白的调控。
全局调控因子不仅调控多种抗生素的产生，还参与放线菌的形态学分化，其调控的方式较为复杂和广泛。
而途径特异性调控因子主要参与特定的抗生素的生物合成过程，与全局调控因子相比，其调节的方式更为直接。
有些调控因子既可以作为全局调控因子，也可以对抗生素的生物合成进行途径特异性调控。
例如TetR家族转录调节因子(TetRfamilytranscriptionalregulator,TFR).TFRs是一类常见的原核转录调控蛋白家族，参与调控多种代谢和生理过程，如抗生素的生物合成、三羧酸循环和生物膜的形成。
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《生物工程进展》1999,V o l.19,N o.5放线菌次级代谢途径的设计周 军 唐雅君 张惠展(华东理工大学生化工程系 上海 200237)摘要 近来有关放线菌次级产物生物合成的分子遗传学和生物化学方面的进展为我们改造其代谢途径提供了一个明确的方向。
近年来,对微生物的初级代谢途径进行基因改造取得了成功,但放线菌的次级代谢工程产物却都没有达到中试或生产规模。
进展如此缓慢的主要原因是放线菌自身复杂的代谢途径以及细胞循环中复杂的调节方式及其特异性。
目前人们着力于通过基因操作改造酶,从而重新设计以其催化产物为基本骨架的代谢途径,最终产生修饰的或新的天然终产物。
本文将讨论达到此目的的几种设计策略。
关键词 放线菌 次级代谢 抗生素 代谢工程 62脱氧己糖代谢 多聚链 肽。
前言所谓代谢工程(m etabo lic engineering)指的是通过改变细胞内的生化途径产生目的代谢产物的生物技术,使天然终产物过量生产或合成新产物,其中新产物可能是传统途径中的中间产物或经修饰的终产物[1]。
近年来,由于DNA重组技术的发展,使得用基因技术改造代谢途径成为可能。
代谢工程的特点是对分解代谢和合成代谢中多步催化反应进行定向的遗传改变。
目前,对微生物初级代谢途径的生化改造已有成功的例子,如:(1)通过引入编码依赖NAD PH的2,52二酮2D2葡萄糖酸(2,52D KG)还原酶基因产生了欧文氏菌属突变株;[2](2)通过多拷贝载体增强使终产物脱敏的32脱氧2 D2阿拉伯糖2景天糖酸酶基因以及编码分枝变位酶和预苯酸脱水酶等代谢分支点基因(它们对L2色氨酸和L2苯丙氨酸的反馈抑制不敏感)的表达,构建了高产L2色氨酸的谷氨酸棒杆菌突变株,该菌株同时可大量产生L2苯丙氨酸[3];(3)导入木聚糖醇基因获得了将半纤维素转化成乙醇的大肠杆菌工程菌[4]。
与初级代谢相反,放线菌次级代谢产物或菌株都没有达到中试或生产规模,在此领域进展缓慢的主要原因是放线菌代谢途径的复杂性、菌株特异性(大部分情况下一种途径仅存在于某一特定种类的少数菌株中)以及遗传不稳定性。
1 放线菌次级代谢产物生物合成途径的特性放线菌可以产生相当多的低分子量次级代谢物。
迄今为止,大约上万种生物活性物质(如抗生素)中的三分之二是由放线菌产生的,这与其自身的生理特性是分不开的。
在放线菌生活周期中,营养细胞分化成气生菌丝和孢子时,需要大量丰富多彩的次级代谢来合成各种控制分化和细胞周期的专一性物质,并且次级代谢在细胞进化过程中不断被优化改造,这种改造过程的特征是生物合成途径中新基因组的形成,酶蛋白的功能转换及某种现存基因或酶的缺失,结果产生了为数众多的代谢物家族。
细菌细胞内终产物的多样性是由以下因素决定的:(1)各种形式的酶催化功能向不同方向演变;(2)代谢途径发生多样性异化;(3)产生新产物的生物合成基因重新组合。
次级代谢的途径可能是线性的(所有反应都发生于一个前体),也可能是分支的(两个或多个前体缩合之前被活化或修饰过)。
一般说来,绝大多数不同的次级代谢途径基本上包括:(1)由细胞中间代谢活化前体生成的各种次级代谢产物;(2)以均一、不均一前体或活性前体(如酰基辅酶A单位)为反应单位的重复寡聚化反应;(3)在根途径或中间代谢分枝途径中,前体经不同修饰生成的中间物为单位的缩合反应;(4)大量修饰作用如氧化还原、基因转移、水解作用或同分异构化等的存在;(5)大部分放线菌次级代谢产物的专一性耗能输出系统;(6)调节物对代谢途径基因表达的专一性调控。
上述性质构成了代谢工程的基本特征。
2 代谢途径中酶的演化次级代谢中参与生物合成的功能特异性酶大多是从一般的前体酶或蛋白质的功能区域演化而来。
进化过程中,酶蛋白的子代组成了大的酶家族。
这可能是通过基因的聚合形成特殊的功能簇,也可能由多功能酶蛋白的结构域融合而成(如 型多聚链合成酶)[5];或经单亚基或小分子的功能蛋白融合而成。
(如 型多聚链合成酶或氨基酸转移酶)。
放线菌中62脱氧己糖(62DOH)及其衍生物的合成是酶修饰作用多样性的一个典型例子。
62DOH是构成各种次级代谢产物的基本单位,一般由活化核苷二磷酸己糖(D2葡萄糖或D2甘露糖)生成42酮基262脱氧中间物,然后在NAD依赖的ND P2己糖24,62脱水酶催化下生成。
通过在己糖不同位置上的异构化、还原、转氨、甲基化、脱水、C2C键断裂以及乙酰化等修饰作用可形成种类繁多的衍生物,其中超过七十种是在已知的放线菌代谢物中单独发生反应的[6]。
若是在己糖链的2,3或4位上进行修饰,将生成D26DOH;若脱水后被3,52差向异构酶催化,则终产物将是L26DOH中的一种。
产生D26DOH和L26DOH的路径可同时存在于同一菌株中,并产生相同的终产物。
从蛋白质的相似性来看,所有的ND P2己糖合成酶与其它代谢合成酶类构成酶家族,其中如dTD P2葡萄糖合成酶、CD P2葡萄糖合成酶[7]和GD P2甘露糖合成酶,属于ND P2己糖合成酶;大肠杆菌中的UD P2N2乙酰氨基葡萄糖合成酶[8]及大肠杆菌和小麦中的AD P2葡萄糖合成酶则属于中间代谢合成酶[9,10]。
在沙门氏菌属中编码脂多糖O2链的rf b基因簇附近,功能未知的第四ND P2己糖合成酶是由编码胞外肠道多糖cp s2相关基因簇中的rf b2OR F218基因编码的[10]。
目前已有证据表明放线菌只利用dTD P2葡萄糖途径合成6DOH[6]。
在62DOH合成和其它糖修饰过程中,一组结构功能相关的酶都属于UD P2葡萄糖42异构酶(GalE)酶家族[11],它包括ND P2葡萄糖4, 62脱水酶(StrE、Lm b M、R fb、R fbG和R ffE)、dTD P双氢链霉糖合成酶(Str L)、dTD P2L2鼠李糖合成酶(R fbD)、CD P2阿可比糖合成酶(R fbJ)、CD P2泊雷糖合成酶(R fbS)、CD P2泰威糖22差向异构酶(R fbE)以及迄今功能未知的酶。
StrP可能参与了链霉素生物合成途径中[12]形成ND P2(N2甲基)2L2葡萄糖胺中间物的氧化还原反应,其功能可能是催化42差向异构化。
氨基转移酶2脱水酶家族也是一个功能多样性的酶家族,它包括StrS、Sts A、StsC、Lm bS 和R fbH蛋白,这个酶家族在肽链的主要结构上是同源的,并在典型的次级代谢途径中广泛存在。
最初认为这些基因产物是多效的调节物(如基因簇或其亚组表达的活化物),近来的研究结果有力地证明了这个蛋白家族的成员是次级代谢途径中的生物合成酶[13],因为:(1)这个酶家族的成员之一A scC酶与R fbH非常相似(蛋白质顺序85%相似),前者的功能是将吡哆胺磷酸转移到CD P242酮262脱氧葡萄糖分子上[14];(2)StrS类的蛋白质并非调节物,而是与天冬氨酸氨基转移酶相似[12];(3) A m y cola top sis m ed iterranei中纯化的A HBA S (42氨基52羟基酪酸盐合成酶)表现出吡哆醛的紫外光谱。
氨基转移酶亚组的成员在蛋白质序列中保留了一个赖氨酸残基,这在其它氨基转移酶中也存在,而脱水酶亚组(A scC和R fbH)在这个位置上为组氨酸残基。
此酶家族其它成员不含A csC和R fbH蛋白所具有的七个保守的半胱氨酸残基,其中四个存在于A scC和R fbH的插入肽链上,这两种蛋白质与纯化的氨基转移酶亚组有关。
这个结果与含有四个半胱氨酸结合型铁2硫束[14]的A csC的蛋白质的性质一致。
显然,ABHA S属于氨基转移酶亚组,因为它含有保守的赖氨酸残基而缺少丰富的半胱氨酸残基,但它的反应机制与氨基酸转移酶亚组不尽相同,而与脱水酶亚组的一些关键序列相似。
此酶家族在代谢工程的设计中非常有用,因为它在底物识别(也可能是辅助底物的识别)上显示出结构域的多样性。
例如,链霉胍合成途径中的氨基供体分别是谷氨酸和丙氨酸[15],由于反应是由氨基转移酶催化的,所以属于次级代谢反应,并且是生产阶段氮调节的关键目标。
氮的调节在大多数次级发酵过程中为几个关键控制因素之一,而且是一个难以解决的问题。
值得注意的是在灰色链霉菌的发酵生产阶段,StrS只有在一种自动调节因子(即A因子)的存在下才能高效表达[16]。
存在于根瘤菌中的根菌素合成酶M o s B与链酶胍途径中的第一个氨基转移酶催化类似的反应,然而M o s B与灰色链霉菌str基因簇中的三种氨基转移酶StrS、Sts A和StsC没有相似之处,因此只能使用另一种氨基供体作为辅助底物[17]。
从遗传学的角度看,放线菌的次级代谢也有一些规律,例如以经典模式使用遗传物质,从而以最小的基因和酶的保留获得最大的改变;实验室的许多菌株经常发生大规模的缺失或扩增作用引起遗传不稳定性[18];链霉菌的基因组分为必需和非必需两部分;DNA中的高G+C 含量使基因的组成对某个密码子产生偏爱性[19]。
另外,在所有迄今研究过的放线菌中,人们发现次级代谢产物的生物合成基因都存在于大的基因簇中,包括表达抗性、调控物、运输和细胞外加工功能的基因[20]。
但一些次级代谢使用的专一性辅酶是由单独基因簇来表达的,如四环素和林可霉素生物合成中的“辅合成因子”。
放线菌次级代谢的调控位点包括启动子、转录终止子、核糖体结合位点以及另一些特殊机制,如在次级代谢和细胞分化调控的自调节以及翻译调控中的稀有密码子T TA的使用等[1]。
放线菌次级代谢的调控元件是典型的细菌型的,其基因的演变可能在细胞生命和分化的早期已有基础[21]。
3 策略及举例就目前所掌握的有关放线菌分子生物学的知识而言,合成低分子量次级代谢物的典型途径对于整个代谢工程设计仍是非常不充分的,因为这种设计非常复杂,要求产生全新的分子结构。
目前有六种对放线菌次级代谢进行遗传改造的策略,它们分别是[1]:311 在一个现存途径中提高代谢物质的流量在次级代谢途径中提高底物流量可用以下几种方法:31111 通过增加基因拷贝数或使用更强的启动子有效地强化限速步骤酶的表达。
这种方法已在真菌的Β2内酰胺途径中获得成功[22]。
在头孢菌属的工业菌株中增加基因cef E F的拷贝,以提高催化青霉素N转化为去乙酰基头孢菌素的双功能酶——去乙酰氧基头孢菌素C合成酶(该酶由链霉素的基因编码)的浓度,可以使头孢菌素C(CPC)的产量提高15%以上。
这种方法并没有提高代谢路径中总的通量,而是增加基因的拷贝数使中间产物的转化率提高,从而导致终产物产量的增加。
31112 通过对负控制因素的抑制或激活因子的高效表达对代谢途径进行调控。
在放线菌次级代谢中提高通量速度更优化的方法是操纵调控基因,例如:(1)d n rI基因在产多诺红菌素的波赛链霉菌中过量表达时,其产物作为抗生素生物合成基因转录的激活因子而发挥作用[13]。