《結合組學技術進行安絲菌素生產的發酵工程研究》是依託上海交通大學，由鐘建江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：結合組學技術進行安絲菌素生產的發酵工程研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鐘建江
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微生物生產眾多有用次級代謝產物，其發酵過程較為複雜。針對微生物次級代謝發酵過程的深入研究具有重要的理論和套用價值。本課題以珍貴橙色束絲放線菌生產一種重要次級代謝物- - 抗腫瘤安絲菌素作為研究對象，結合組學（包括基因轉錄譜、蛋白質譜、代謝物譜）分析，闡明重要環境因子對其發酵過程影響的機理。構建缺失負調節基因、增強正調節基因表達的安絲菌素高產的工程菌，並在發酵罐中發酵驗證。通過對比分析野生菌和工程菌的主要代謝網路和代謝流量譜、蛋白質表達及與重要環境因子的關係，完善工程菌的構建，並實現從2立升到100立升發酵罐的過程放大，獲得放大規律。基於獲得的信息，提出安絲菌素高效發酵生產的新思路新方法。該研究有助於加深了解該抗癌藥物生物合成的調節機制及其大規模高效生產，有關研究方法和思路也有益於其他次級代謝物發酵生產的深入研究。
結題摘要
微生物生產眾多有用次級代謝產物，其發酵過程複雜。無疑，針對微生物次級代謝發酵過程的深入研究具有重要的理論和套用價值。本課題以珍貴橙色束絲放線菌生產一種重要次級代謝物- - 抗腫瘤安絲菌素作為研究對象，在國家自然科學基金和上海市優秀學科帶頭人計畫的先後資助下，在生產菌株突變篩選、代謝工程理性改造、發酵過程調控及放大，取得了重要進展。結合組學分析，闡明重要環境因子對其發酵過程影響的機理。構建了缺失負調節基因、增強前體生物合成基因表達的安絲菌素高產的工程菌4株，並在發酵罐中發酵驗證。對比分析了野生菌和工程菌的主要代謝網路和代謝流量譜、基因轉錄及與重要環境因子的關係。實現了從搖瓶到實驗室小規模發酵罐、直至125立升發酵罐的過程放大，獲得放大規律。基於獲得的信息，提出安絲菌素高效發酵生產的新思路新方法。該研究有助於加深了解該抗癌藥物生物合成的調節機制及其大規模高效生產，有關研究方法和思路也有益於其他次級代謝物發酵生產的深入研究。部分成果已以科學論文的形式發表在生物工程領域頂尖期刊《Biotechnology and Bioengineering》以及《Trends in Biotechnology》，受邀在國內外學術會議做大會報告和邀請報告，並受邀編著出版國際學術專著2本。共發表相關期刊和學術會議等論著11篇；有關提高安絲菌素生物合成產量方法的研究成果已申請發明專利1項。後續相關研究尚待進一步完善發表。
