Articles

Generation af tetramycin B-derivat med forbedret farmakologisk egenskab baseret på vejteknik

polyenantibiotika, herunder amphotericin, nystatin, pimaricin og tetramycin, er vigtige antifungale midler. Forøgelse af produktionen af polyener og generering af deres forbedrede analoger baseret på biosyntetisk vejteknik har vakt stor bekymring i applikationsundersøgelser. Heri produceres tetramycin og nystatin, som begge deler det meste af acyl-CoA-forløbere, af Streptomyces hygrospinosus var. beijingensis CGMCC 4.1123. Den intracellulære malonyl-CoA viser sig således at være utilstrækkelig til pkss (polyketidsyntaser) forlængelse af tetramycin ved kvantitativ analyse i denne vildtype-stamme. For at omgå dette problem og øge tetramycin titer blev den acyl-CoA konkurrerende biosyntetiske genklynge (BGC) af nystatin forstyrret, og de biosyntetiske gener af malonyl-CoA fra S. coelicolor M145 blev integreret og overudtrykt i nys-disruption mutant stamme (SY02). For specifikt at akkumulere tetramycin B fra A blev der desuden indført to kopier af tetrK og en kopi af tetrF, hvilket resulterede i en forhøjelse af tetramycin B-fermenteringstiter med 122% til 865 liter 8 mg/L end den vilde type. I denne optimerede stamme blev et nyt tetramycinderivat, 12-decarboksy-12-methyltetramycin B, genereret med en titer på 371 liter 26 mg/L gennem inaktivering af et P450-monooksygenase-genet tetrG. Sammenlignet med tetramycin B udviste den nye forbindelse højere antifungal aktivitet mod Saccharomyces cerevisiae og Rhodotorula glutinis, men lavere hæmolytisk toksicitet for erytrocyt. Denne forskning gav et godt eksempel på at anvende biosyntetiske tekniske strategier til forbedring af fermenteringstiter af polyen og udvikling af derivaterne til medicinske anvendelser.