Articles

wytwarzanie pochodnej tetramycyny B o ulepszonych właściwościach farmakologicznych w oparciu o inżynierię szlaku

antybiotyki polienowe, w tym amfoterycyna, nystatyna, pimarycyna i tetramycyna, są ważnymi środkami przeciwgrzybiczymi. Zwiększenie produkcji polienów i wytwarzanie ich ulepszonych analogów w oparciu o inżynierię szlaku biosyntetycznego wzbudziło szerokie zainteresowanie w badaniach nad ich zastosowaniem. Tetramycyna i nystatyna, z których oba mają większość prekursorów acylo-CoA, są wytwarzane przez Streptomyces hygrospinosus var. beijingensis CGMCC 4.1123. Tak więc, wewnątrzkomórkowy malonylo-CoA jest niewystarczający do rozszerzenia PKSs (syntazy poliketydowej) tetramycyny na podstawie analizy ilościowej w tym szczepie typu dzikiego. Aby obejść ten problem i zwiększyć miano tetramycyny, zaburzono biosyntetyczny klaster genów acylo-CoA (BGC) nystatyny, a geny biosyntetyczne malonylo-Coa z S. coelicolor M145 zostały zintegrowane i nadekspresowane w zmutowanym szczepie nys-disruption (SY02). Ponadto, w celu specyficznego gromadzenia tetramycyny B od A, wprowadzono dwie kopie tetrK i kopię tetrF, co spowodowało podniesienie miana fermentacji tetramycyny B o 122% do 865 ± 8 mg/l w porównaniu z typem dzikim. W tym zoptymalizowanym szczepie wytworzono nową pochodną tetramycyny, 12-dekarboksy-12-metylo-tetramycynę B, z mianem 371 ± 26 mg/l poprzez inaktywację tetrG genu monooksygenazy P450. W porównaniu z tetramycyną B, nowy związek wykazywał wyższą aktywność przeciwgrzybiczą przeciwko Saccharomyces cerevisiae i Rhodotorula glutinis, ale mniejszą toksyczność hemolityczną dla erytrocytów. Badania te dostarczyły dobrego przykładu zastosowania biosyntetycznych strategii inżynierskich do poprawy miana fermentacji polienu i rozwoju pochodnych do zastosowań medycznych.