[发明专利]通过改造糖多孢红霉菌SACE_5312基因提高红霉素产量的方法及应用

说明书

本发明提供了一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_5312基因提高红霉素产量的方法，通过基因工程方法使糖多孢红霉菌中TetR家族SACE_5312基因缺失，继而获得红霉素高产工程菌株，利用所述红霉素高产工程菌株发酵生产红霉素；其中，所述SACE_5312基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明还提供了一种上述方法的应用。本发明的优点在于：用所获得的红霉素高产工程菌株发酵生产红霉素，可以大幅度提高产量，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_5312基因提高红霉素产量的方法及应用。

背景技术

红霉素(Erythromycin)，由糖多孢红霉菌次级代谢所产生，属于大环内酯类抗生素，且主要通过阻止细菌蛋白质的生物合成，抑制细菌的生长。目前，红霉素的衍生物如克拉霉素、阿奇霉素、罗红霉素等被广泛应用于临床医药等领域，作为原料药的红霉素具有十分重要的市场经济价值。

红霉素的分子结构十分复杂，由于化学合成红霉素的成本较高，目前主要依靠微生物发酵来获取红霉素。在红霉素生物合成途径中：首先，以丙酰-CoA与甲基丙二酰-CoA为直接前体，在聚酮合成酶等一系列酶的作用下，形成红霉素的母核6-脱氧红霉内酯B；然后，再经过羟基化和糖基化修饰，生成红霉素D；最后，红霉素D再通过羟基化和甲基化修饰后生成最终产物红霉素A。

研究表明，红霉素的高产主要取决于其基因调控。糖多孢红霉菌红霉素生物合成基因簇内不存在调控基因，表明影响红霉素生物合成的调控因子均位于簇外。糖多孢红霉菌染色体中存在许多调控基因，它们被分为16个家族。其中BldD(SACE_2077)是首个被报道的调控因子，BldD不仅可以影响糖多孢红霉菌的形态分化，还能够正调控红霉素的生物合成。TetR家族转录调控因子也被发现参与红霉素的生物合成；其中，SACE_3396可以通过控制周边基因，影响红霉素合成的前体供应，调控红霉素的生物合成；SACE_3986通过直接调控红霉素合成簇内基因eryAI，控制红霉素的产生；而SACE_5754则能够调控其他代谢物的流量，从而控制红霉素的生物合成。这些都表明TetR家族转录调控因子在红霉素生物合成中发挥着十分重要的调控作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_5312基因提高红霉素产量的方法及应用。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种通过改造糖多孢红霉菌SACE_5312基因提高红霉素产量的方法，通过基因工程方法使糖多孢红霉菌中TetR家族SACE_5312基因缺失，继而获得红霉素高产工程菌株，利用所述红霉素高产工程菌株发酵生产红霉素；其中，所述SACE_5312基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

作为本发明的优选方式之一，所述SACE_5312基因编码的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

作为本发明的优选方式之一，通过生物学和化学方法检测发酵产物红霉素的产量，发现所述SACE_5312基因产物可负向调控红霉素生物合成。

一种上述提高红霉素产量方法的应用，在工业高产菌株中敲除SACE_5312基因，获得高产突变株，用于红霉素生产。

作为本发明的优选方式之一，所述工业高产菌株具体选择糖多孢红霉菌工业菌株WB，对应地，所述高产突变株为WB-△SACE_5312菌株。

本发明相比现有技术的优点在于：