多氧霉素构造单元－聚肟酸生物合成机理的研究

多氧霉素(Polyoxin)为肽基核苷类抗生素，由可可链霉菌阿苏变种和金产色链霉菌产生，由于其具有良好的抗植物病原真菌活性，故自创制成功便在农业上广泛使用。多氧霉素的化学结构由核苷骨架、氨甲酰多氧草氨酸及聚肟酸三个构造单元组成，其中聚肟酸的化学结构最为独特，其生物合成前体为L-异亮氨酸。本课题组前期研究揭示聚肟酸的生物合成由若干独特的酶类负责，显示出其崭新的生物合成途径，然而迄今为止，聚肟酸的生物合成机理一直悬而未决。本研究旨在利用体内遗传学与体外生物化学手段，从分子水平上阐明聚肟酸的生物合成机理，进而为利用代谢工程策略对多氧霉素进行组分优化。

多氧霉素为肽基核苷类抗生素，由可可链霉菌阿苏变种和金产色链霉菌产生，由于其具有良好的抗植物病原真菌活性，故自创制成功便在农业上广泛使用。多氧霉素的化学结构由核苷骨架、氨甲酰多氧草氨酸及聚肟酸三个构造单元组成，其中聚肟酸的化学结构最为独特。本项目组综合遗传学，生物化学及合成生物学手段，鉴定出聚肟酸的生物合成基因polCEF，确定了其生物合成途径。此外，通过改造多氧霉素工业菌株为细胞工厂，人工设计并合成了4个结构新颖，活性显著的杂合抗生素。与此同时，本研究基于聚肟酸的生物合成机理，利用代谢工程策略对多氧霉素进行组分优化，成功构建了多氧霉素B及K高产工业菌株。所有这些为多氧霉素的产业化技术水平的提升具积极的推动作用。