[发明专利]一株有效提高Fcl29产量的改良菌株及改良方法

说明书

本发明涉及一株有效提高Fcl29产量的改良菌株及其改良方法，在出发菌株的基础上，将Fcl29生物合成基因簇的启动子替换为同属细菌的组成型强启动子Promoter15。得到的改良菌株经实验确认其发酵液中Fcl29的含量得到了有效提高，为新型抗菌活性物质研发及工业化生产打下基础。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其是涉及一种有效提高Fcl29产量的改良菌株和改良方法。

背景技术

细菌天然产物，也被称为次级代谢产物，近年来，随着基因组学、代谢组学及生物信息学的快速发展，越来越多的天然产物被鉴定出来，部分天然产物已被证明是有效的抗生素并被广泛应用，如万古霉素、红霉素等。福莱菌肽，英文名fabclavine，是在昆虫病原共生细菌-致病杆菌属(Xenorhabdus spp.)的发酵液中鉴定到的天然产物(Fuchs et al.，2014)。研究发现，福莱菌肽对革兰氏阴阳性细菌、病原真菌、支原体、线虫等生物体具有广谱抗性(Abebew et al.，2022；Fuchs et al.，2014)，在医用及农用领域具有巨大的开发潜力。然而，其复杂的合成途径为菌株改良和工业化生产带来了巨大的挑战，因此，目前针对福莱菌肽的研究大多与其生物活性和合成机制相关，鲜有工业化开发的相关研究及发明。

发明内容

本发明首先提供一株有效提高Fcl29产量的改良菌株，在出发菌株的基础上，将Fcl29生物合成基因簇的启动子替换为同属细菌的组成型强启动子Promoter15。所述组成型强启动子Promoter15的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

所述出发菌株优选的是布达佩斯致病杆菌(Xenorhabdus budapestensis)XBD102，所述XBD102菌株在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)保藏，保藏编号CGMCC No：22057。XBD102菌株是本发明实验室自主分离得到的，对多种植物病原真菌和病原细菌具有高效拮抗作用，该菌株的功能及应用均记载在中国发明专利ZL202110766597.0中，已获得专利授权，其公开全文被本申请所引用。

本发明在研究XBD102天然产物的应用时，对其主效活性成分进行了识别和鉴定。经过鉴定发现，其主效抑菌活性天然产物为福莱菌肽的衍生物，Fcl29(Wenski et al.，2020)，如图1所示。Fcl29结构式如图2所示。为了提升XBD102主效活性天然产物Fcl29的产量，给新型抗菌活性物质研发及工业化生产打下基础，本发明使用DNA同源重组方法，将Fcl29生物合成基因簇(Biosynthetic gene clusters，BGCs)的启动子替换为同属细菌的组成型强启动子Promoter15，得到改良菌株ΔXBD102WT-P₁₅-fclC，用超高清液相质谱检测XBD102野生型(WT)和改良菌株ΔXBD102WT-P₁₅-fclC发酵液中Fcl29的含量，积分结果显示，ΔXBD102WT-P₁₅-fclC中Fcl29的积分为323.573，与XBD102野生型(WT)的积分215.329对比，提高了1.5倍。产量得到了有效提高。

附图说明

图1为XBD102发酵产物的UPLC-TQ-S-MS/MS MRM色谱图；

图2为Fcl29结构式；

图3为XBD102野生型(WT)和改良菌株ΔXBD102WT-P₁₅-fclC发酵液中Fcl29的含量色谱图；

图4为Fabclavine合成基因簇；

图5为双交换同源重组突变株ΔXBD102WT-P₁₅-fclC PCR验证核酸胶图。

具体实施方式