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张部昌课题组研究成果在《Synthetic and Systems Biotechnology》创刊号发表

 

 2016年3月,张部昌教授课题组在Synthetic and Systems Biotechnology杂志创刊号上发表题为Inactivation of SACE_3446, a TetR family transcriptional regulator, stimulates erythromycin production in Saccharopolyspora erythraea的研究论文。

 红霉素由糖多孢红霉菌进行工业化生产,在临床上被广泛应用于治疗格兰氏阳性菌的感染。然而,其生物合成基因簇中并不存在调控基因,这限制了我们利用糖多孢红霉菌基因调控系统的改造提高红霉菌产量。此前,本课题组已鉴定了两个与红霉菌合成相关的TetR家族的调控因子(TFRs)SACE_3986和SACE_7301。在此基础上,本研究利用生物信息学方法系统分析了糖多孢红霉菌编码的100个TFRs,并结合快速基因敲除、转录分析与EMSA等技术,发现SACE_3446通过直接抑制红霉素合成基因eryAI和抗性基因ermE的表达,负调控红霉素产生,并构建了其与SACE_3986和SACE_7301互作的局部调控网络(图1)。当在红霉素高产的糖多孢红霉菌中组合改造上述三个TFRs时,所获得突变株的红霉素A产量最高达到4.67 g/L,较出发菌株提高了40 %以上(图2)。

自2007年公布糖多孢红霉菌全基因组序列以来,张部昌教授课题组致力于探索该菌株中关键基因的功能,迄今已在Microbial Cell Factories, Applied Microbiology and Biotechnology, Journal of Industrial Microbiology and BiotechnologyCurrent Microbiology发表6篇SCI论文,其中JCR二区以上4篇。此次在Synthetic and Systems Biotechnology杂志创刊号上发表红霉素代谢调控的最新研究成果,进一步凸显了本课题组在国内外该领域的影响力,也为全面解析红霉素生物合成的分子调控网络奠定基础。

     全文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405805X15300077

 

1. SACE_3446SACE_3986SACE_7301互作的局部调控网络

图2. TetR家族调控基因的组合改造对红霉素高产菌株产量的影响

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