[發明專利]一種高產雷帕霉素的吸水鏈霉菌

有效

• 申請號: 201811305747.2
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109468253B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 劉飛;郝榮華;張曉元;凌沛學;袁丹丹;陳勉;張金華;張林軍;張岱州
• 申請（專利權）人: 山東省藥學科學院
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/76;C12P17/18;C12R1/55
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明提供了一種高產雷帕霉素的吸水鏈霉菌。所述吸水鏈霉菌（Streptomyces rapamycinicus）是采用基因敲除使吸水鏈霉菌（Streptomyces rapamycinicus）NRRL 5491缺失基因組中4083721?4085064位部分或全部序列的突變株。本發明的菌株可用于工業化生產雷帕霉素，與NRRL 5491菌株相比，雷帕霉素發酵產量達1567.27mg/L，提高125.13%。

技術領域

本發明屬于基因工程領域，具體涉及一種吸水鏈霉菌及其產雷帕霉素的應用。

背景技術

鏈霉菌是放線菌綱中最大的一個屬，具有復雜的形態分化和次生代謝途徑，可產生多種具重要價值的天然代謝物，目前臨床上應用的抗生素約2/3來源于鏈霉菌，如鏈霉素、紅霉素、克林霉素等，另外鏈霉菌屬產生的代謝物還包括抗腫瘤劑、免疫抑制劑等如阿霉素、環孢素、雷帕霉素等。其中雷帕霉素是1975年首次從吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus）中分離獲得一種大環內酯類抗生素，現已開發為一種新型強效免疫抑制劑，并廣泛應用于臨床研究。雷帕霉素（Rapamycin, C₅₁H₇₉NO₁₃）又稱西羅莫司，其免疫抑制作用相比目前臨床使用的免疫抑制藥物環孢素A和他克莫司（FK506），具口服劑量更小、抗排異作用更強，且副作用更少等優勢。1999年美國FDA批準其作為新型臨床抗腎移植排斥反應藥物，2010年獲中國食品藥品監督管理局（CFDA）批準上市，雷帕霉素上市以后，迅速成為世界各地器官移植者的首選口服強效免疫抑制劑。近年來，在自然科學國際雜志Nature、Science、Cell等研究表明雷帕霉素在抗腫瘤（胰腺癌、肝癌、肺癌）、抗衰老、神經系統疾病（阿爾茨海默病、帕金森?。┘按x性疾?。ㄌ悄虿?、肥胖癥）等方面取得一系列進展。2016年國際雜志eLife新研究證實雷帕霉素可將小鼠壽命延長60%，這項研究中最“年長”的小鼠存活了1400天，對于一個人來說，相當于活了140歲。這些科研成果有效預示了雷帕霉素應用前景十分廣闊。

目前提高雷帕霉素產量主要通過誘變育種、發酵條件優化等方法。但誘變篩選途徑存在誘變不定向性和工作量大等缺點，發酵條件優化提升菌株產量的空間有限?，F有技術中，國內雷帕霉素最高發酵水平不足1g/L，導致工業化生產成本較高，雷帕霉素原料藥及藥品零售價也相應較高。因此，發酵產量較低成為雷帕霉素普及應用的制約瓶頸，利用基因工程手段定向改造吸水鏈霉菌為提高雷帕霉素產量提供了一個新途徑。

發明內容

針對目前缺少高產雷帕霉素菌株的問題，本發明提供一種吸水鏈霉菌突變株，通過基因敲除可以使突變株的雷帕霉素產量大幅提高。

本發明的另一目的在于提供一種敲除上述基因的吸水鏈霉菌在工業化生產雷帕霉素的應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種吸水鏈霉菌（Streptomyces rapamycinicus），是采用基因敲除方法使吸水鏈霉菌（Streptomyces rapamycinicus）NRRL 5491缺失基因組中4083721-4085064位部分或全部序列的突變株。部分缺失的序列可以為連續一段或者相互間隔的幾段。

所述吸水鏈霉菌（Streptomyces rapamycinicus）NRRL 5491的基因組序列為GenBank: CP006567.1。所述基因組中4083721-4085064位的序列，簡稱為A基因，如SEQ IDNo: 1所示。所述述吸水鏈霉菌NRRL 5491可以通過商業化購買獲得。