[发明专利]一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_4682基因提高红霉素产量的方法

说明书

本发明公开了一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_4682基因提高红霉素产量的方法，在糖多孢红霉菌中，通过基因工程方法缺失TetR家族转录调节基因SACE_4682，获得红霉素高产工程菌株，用所获得的菌株发酵生产红霉素，为工业生产提高红霉素产量提供新的技术支持。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，尤其涉及一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_4682基因提高红霉素产量的方法。

背景技术

红霉素是糖多孢红霉菌产生的一类广谱大环内酯类抗生素，具有良好的抗革兰氏阳性菌活性和较低的肠胃道毒副作用。自1952年首次从糖多孢红霉菌(Saccharopolysporaerythraea)中分离获得后，红霉素的使用率一直位于全球抗生素类药物的前列。糖多孢红霉菌发酵产生的红霉素各组分中，红霉素A抑菌活性最高，以红霉素为基础衍生的阿奇霉素、克拉霉素、罗红霉素和泰利霉素等也都是当今主流的医用抗生素。由此可见，提高红霉素的产量是当下急需解决的一个问题。

由于红霉素A的结构较为复杂，采用化学合成工艺累积步骤繁琐，成本较高，因此生产上主要采用微生物发酵的方法获得。传统方法通过优化发酵条件提高红霉素产量，但该方法耗时且不经济，不适合广泛应用。而通过基因工程的方法，在糖多孢红霉菌中通过失活某些调控基因或增加某些合成基因的拷贝数，获得红霉素高产菌株，有很好的前景。

糖多孢红霉菌合成基因簇中不存在调控基因，而通过基因工程途径去改造糖多孢红霉菌的基因获得高产菌株只能从整个基因组中改造其它的调控基因。目前已报道的有参与糖多孢红霉菌孢子形态分化的SACE_7040和SACE_0012，以及调控红霉素合成的SACE_5599、SACE_3986、SACE_7301、SACE_3446、BldD(SACE_2077)、PccD(SACE_3396)和SACE_Lrp(SACE_5388)等。

TetR家族转录调节因子(TetR family transcriptional regulators,TFRs)是最常见的原核转录调控因子之一，以其家族中结构和功能研究最为清楚的四环素抗性阻遏蛋白(Tet repressor,TetR)而得名。随着越来越多TFRs晶体结构的解析,可以发现它们通常以同源二聚体的形式结合在DNA上。每个单体都含有N端的DNA结合域和C端的小分子配体结合域。TFRs在N端的DNA结合结构域上有高度的保守性，而C端的氨基酸组成差异较大，暗示了其结合的小分子配体具有结构多样性。TFRs在微生物中的分布非常广泛，参与调控多药抗性、抗生素生物合成等重要生理活动。近年来在放线菌中发现了多种参与抗生素生物合成和形态分化的TetR家族转录调控子，表明TetR家族调控基因在放线菌抗生素生物合成中的重要性。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_4682基因提高红霉素产量的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_4682基因提高红霉素产量的方法，通过基因工程途径使糖多孢红霉菌中缺失TetR家族转录调控基因SACE_4682，获得红霉素高产工程菌株，用所得的红霉素高产工程菌株发酵生产红霉素即可。

进一步的，分别通过抑菌试验和HPLC对发酵产物进行检测，发现SACE_4682基因产物可以负向调控红霉素生物合成。

进一步的，所述糖多孢红霉菌中缺失TetR家族转录调控基因SACE_4682在工业菌株WB中应用，在工业菌株中缺失TetR家族调控基因SACE_4682，获得高产突变株，可用于红霉素生产。

本发明的优点是：本发明方法中筛选到了红霉素生物合成负调控子SACE_4682，通过基因工程途径缺失糖多孢红霉菌染色体上SACE_4682基因，能够获得红霉菌高产菌株，为工业生产提高红霉素发酵产量提供技术支持。