制药工程文献翻译——摘要

多杀菌素是刺糖多孢菌经有氧发酵后产生的次级代谢产物，是昆虫控制剂系列中的有效成分。大多数参与多杀菌素合成的S.基因被发现在一个连续的C74 KB的簇上。为了提高多杀菌素的产量，通过合成基因的表达，其基因簇的一部分（约18 KB）参与环化聚转化为多杀菌素，通过Red / ET重组，直接克隆获得而不是通过构建和筛选基因库。由此产生的质粒pUCAmT-SPN，从大肠杆菌S17-1接合转移到S.多杀菌株CCTCC M206084上。随后的单一-交叉同源重组引起了的部分重复基因簇。此质粒增强生产多杀菌素A和多杀菌素 D的量为388（±25.0）mg/ L，与100（±7.7）mg/ L相比，实时定量聚合酶链反应分析了三个选择基因（spnH，spnI，spnK）来证实这些基因在对多杀菌素的表达上起积极作用。这项研究提供了一个简单的途径来提高多杀菌素的生产。这些策略也可以用于改善其他次级代谢产物的产量。

关键词：次生代谢产物的产量 Red / ET重组基因工程 聚合物 杀虫剂 放线菌

介绍

刺糖多孢菌最初于1982年在加勒比岛地区收集了土壤样品分离。从该菌株发酵液中提取，包含了一系列多杀菌素成分，广泛而高效的针对害虫，几乎很少或没有对非目标昆虫的影响，包括哺乳动物。以往的研究表明：多杀菌素是从九个醋酸及两个丙酸单位中派生，它产生了环化聚分子，3个碳-碳键很快形成以获取四环苷元（AGL）。鼠李糖随后三-O-甲基化产生中间产物伪苷元（PSA），其次纳入forosamine糖，生成最后的多杀菌素产品。最活跃和最丰富的多杀菌素来自发酵液的是多杀A和多杀D组分。他们彼此不同，由一个单一的甲基取代，聚在碳6位上。其他的多杀菌素组分，作为次要产物生产，表现出不同的甲基化模式，明显不活跃。多杀菌素A（约85％多杀菌素），和多杀菌素D（约15％多杀菌素）被称为多杀菌素（沃尔德伦等，2001）。74-KB 多杀菌素生物合成基因簇包含23个ORF，5个基因编码型聚酮合酶（PKS）（sapnA，B，C，D，和E），及参与分子C-C键形成的四个基因（spnF，J L和M），四个基因负责鼠李糖附属，甲基化（spnG，I，K，和H），六个基因参与forosamine合成（spnP，N，Q，R和S），四个基因(ORF-L15, ORF-L16, ORF-R1, and ORF-R2) 没有在多杀菌素合成中起作用。鼠李糖合成的有关基因（GTT，GDH，EPI，KRE）也没有涉及到该基因簇（Madduri等，2001b）。

复制部分多杀菌素基因簇，提高产量

传统上，次生代谢产物的产生菌的改善，通过随机诱变和选择技术（巴力等人，2000年）。虽然这些技术已成功地产生许多工业株，但他们是费时和昂不幸的是，多杀菌素合成的调控机制仍不清楚，因此，通过基因操纵的监管改善目前是不切实际的。还有一些报告显示，大量扩增抗生素生物合成基因簇往往是经验的应变改善计划成果之一。卡那霉素高产菌株，链霉菌kanamyceticus12-6由古典诱变产生的具有串联整个卡那霉素生物合成基因簇的放大，与公里的生产水平，线性合作与拷贝数公里生物合成基因簇（柳井等，2006）。青霉素高产菌株的青霉含有大量的青霉素生物合成基因的副本(pcbAB, pcbC, and penDE) 在C的串联上，一个57.9 kb的DNA片段（菲耶罗等，1995）。在工业株上，林肯链霉菌78-11，霉素生产的非相邻的基因簇和黑色素被复制（Peschke等，1995）。这些例子暗示，生物合成基因簇的额外副本引入到野生型菌株，可能是一个有效提高相应产品的产量的方法。

然而，大多数的抗生素生物合成基因常群集在一个连续的区域，染色体含有数万个碱基对。因此，他们是几乎不可能通过限制性内切酶处理的。这是由于与DNA连接酶的切割位点的频繁发生。大量的报告显示，这些生物合成基因簇通过定向遗传方法应变却很少。Red / ET重组技术在大肠杆菌中提供了方便、简单的方法在工程大的DNA片段上。重组工程是介导的......