基于基因调控的吩嗪-1-羧酸的代谢工程研究

本课题以M18菌株为研究对象，采用分子生物学技术和代谢工程的方法来提高吩嗪-1-羧酸（PCA）的产量，从而降低申嗪霉素的生产成本。首先，通过分析phz基因簇的mRNA的表达量，确定其生物合成PCA的关键酶，然后采用更换强启动子或质粒过表达的方法来提高关键酶的表达量，使代谢流量指向PCA合成的途径。同时，从群体感应的调控出发，对调控PCA合成的QscR蛋白进行研究，采用插入失活的方法解除它对phz基因簇表达的抑制。最后构建QscR突变和PCA合成关键酶强化表达的M18工程菌，对其发酵代谢动力学进行研究，优化发酵过程，提高PCA的产量。该研究为申嗪霉素的商业化打下坚实的基础，同时为用代谢工程手段对申嗪霉素及其同类抗生素产生菌进行菌种改良奠定基础，具有重要的理论意义和广阔的应用前景。