前體物對(duì)Maituolaimycin生物合成的影響及相關(guān)代謝通量分析.pdf

1、本論文為了提高新型抗生素Maituolaimycin的產(chǎn)量以及獲得類似結(jié)構(gòu)新藥物，展開其生物合成途徑及代謝網(wǎng)絡(luò)的研究，并運(yùn)用響應(yīng)面法對(duì)其發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，以期為將來(lái)分離提取阻斷突變株積累的中間產(chǎn)物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，闡明抗生素Maituolaimycin聚酮合成后的結(jié)構(gòu)修飾過(guò)程以及利用阻斷突變株進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，闡明中間代謝產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化過(guò)程奠定理論基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容主要包括： 1.運(yùn)用抑制劑法確定抗生素Maituolaimyc

2、in的合成途徑：在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加聚酮途徑關(guān)鍵酶的專一性抑制劑碘乙酰胺，發(fā)現(xiàn)碘乙酰胺在0.1mmol/L時(shí)顯著抑制Maituolaimycin的生產(chǎn)；添加聚酮的途徑的前體正丙醇，發(fā)現(xiàn)正丙醇濃度為0.3mmol/L，抗生素Maituolaimycin的產(chǎn)量有所提高，進(jìn)一步確證抗生素Maituolaimycin合成于聚酮途徑。 2.為提高M(jìn)aituolaimycin的產(chǎn)量，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加Maituolaimyin的合成前體，并結(jié)

3、合響應(yīng)面法對(duì)加入前體的發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化：Maituolaimycin前體乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽的最適添加濃度和添加時(shí)間實(shí)驗(yàn)表明：1mmol/L的丙酸鈉在發(fā)酵60h時(shí)添加，Maituolaimycin產(chǎn)量提高最大，與對(duì)照相比，提高了18％；選擇其作為Maituolaimycin生物合成的最佳前體，在補(bǔ)加丙酸鹽的情況下對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)可能存在的因素之間的交互作用及二階作用進(jìn)行研究；并結(jié)合菌體量的研究考察Maituolaimycin

4、生物合成與菌體量之間可能存在的關(guān)系；優(yōu)化中，蛋白胨對(duì)生物量和Maituolaimycin的產(chǎn)量影響最大；Maituolaimyicin隨因素濃度變化呈馬鞍型變化，出現(xiàn)兩個(gè)濃度最優(yōu)點(diǎn)，分別為108mg/L和148mg/L。 3.建立藤黃灰鏈霉菌的代謝網(wǎng)絡(luò)，用代謝控制分析理論考察丙酸鹽可能的代謝途徑，使用Matlab對(duì)代謝流進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)丙酸鹽的加入提高了Maituolaimycin的產(chǎn)量；加入丙酸鈉后，磷酸戊糖途徑代謝流有所增