[发明专利]通过改造糖多孢红霉菌SACE_1558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_1558基因提高红霉素产量的方法，其通过基因工程方法使糖多孢红霉菌中SACE_1558‑L₁₂₅₇基因过表达，继而获得红霉素高产工程菌株，利用所得的红霉素高产工程菌株发酵生产红霉素即可；其中，SACE_1558‑L₁₂₅₇的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，包括SEQ ID NO.2的SACE_1558基因及上游930位基因。本发明还提供了上述方法的应用。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_1558基因提高红霉素产量的方法及应用。

背景技术

红霉素主要是由糖多孢红霉菌次级代谢产生，属于典型的聚酮类抗生素，其组分包括红霉素A(Er-A)、红霉素B(Er-B)、红霉素C(Er-C)、红霉素D(Er-D)、红霉素E(Er-E)和红霉素F(Er-F)等。该类抗生素有广谱抗菌作用，其抗菌谱与青霉素相似，对革兰阳性菌有较强的抑制作用。红霉素各组分中临床上广泛应用的是红霉素A，它的抑菌活性最高，而红霉素系列化学衍生物，如克拉霉素、阿奇霉素、罗红霉素、泰利霉素等，也被广泛用来治疗感染性疾病，红霉素及其衍生物每年的销售额达数百亿美元。因此，提高红霉素发酵产率具有重要意义。传统优化发酵条件提高红霉素产量的方法耗时且不经济，而通过基因工程的方法，在糖多孢红霉菌染色体中增加基因的拷贝数，或通过基因敲除的方法获得红霉素高产菌株，有着很好的前景。

表观遗传作为调控基因表达的常见方式，其机制众多，其中DNA甲基化修饰是细菌中常见的一种表观调控方式，是指在DNA甲基转移酶(MTase)的催化下，将S-腺苷甲硫氨酸(SAM)中的甲基基团转移到DNA上的一种修饰方式。DNA甲基化修饰主要包括N-6位腺嘌呤甲基化修饰(6mA)、N-4位胞嘧啶甲基化修饰(4mC)和C-5位胞嘧啶甲基化修饰(5mC)三种类型。研究发现，DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂胞苷通过抑制抗生素链霉菌中DNA甲基转移酶的活性导致了其孢子滞后生长，并促使菌体早期产生紫红霉素，暗示DNA甲基化修饰参与调控相关放线菌次级代谢的生理过程。然而，迄今为止，在糖多孢红霉菌中尚未有DNA甲基转移酶参与红霉素合成的研究报道。

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_1558基因提高红霉素产量的方法及应用，其中，SACE_1558基因编码的是一种胞嘧啶孤儿甲基转移酶。

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_1558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SACE_1558-L₁₂₅₇基因过表达，继而获得红霉素高产工程菌株，利用所得的红霉素高产工程菌株发酵生产红霉素即可；其中，所述SACE_1558-L₁₂₅₇基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，包括SEQ ID NO.2所示序列的SACE_1558基因及其上游的930位序列基因。

作为本发明的优选方式之一，所述SACE_1558基因用于编码胞嘧啶孤儿甲基转移酶。

作为本发明的优选方式之一，所述SACE_1558-L₁₂₅₇基因的产物与红霉素生物合成正相关。

一种上述通过改造糖多孢红霉菌SACE_1558基因提高红霉素产量的方法的应用，在工业高产菌株中过表达SACE_1558-L₁₂₅₇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工业菌株WB。

本发明相比现有技术的优点在于：