hrdB定点突变阿维链霉菌生物特性的研究

作     者：潘盛淇 

作者单位：浙江工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：裘娟萍

授予年度：2014年

学科分类：090403[农学-农药学(可授农学、理学学位）] 081703[工学-生物化工] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：阿维菌素 全局调控 sigma因子 hrdB 定点突变 转录水平 底物利用 

摘      要：阿维菌素(avermectin)是阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)次级代谢产生的一种大环内酯类抗生素,是一类具有高效杀线虫、杀螨虫的绿色生物杀虫剂,被广泛应用于农业和畜牧业中。HrdB是链霉菌属共有的一种全局性调控sigma因子,负责链霉菌生长代谢过程中大部分基因的转录调控。HrdB能够特异性识别阿维菌素合成途径特异性调控基因aveR。通过对hrdB 415、488和1066三个位点进行定点突变。415和488位点位于sigma因子HrdB的1.1区域,具有抑制DNA双链的形成、稳定开放结构、提高转录起始效率的功能,1066位点位于HrdB的2.4区域,负责识别启动子-10区域。构建整合型突变株质粒导入阿维链霉菌亲株Q以及高产菌株CL中,得到 2 个系列 QM1、QM2、QM3、QM4、QM5、QM6、QM7、CM1、CM2、CM3、CM4、CM5、CM6 和 CM7 共 14 个突变株。通过对阿维链霉菌Q系列和CL系列突变株发酵过程中hrdB、aveR、aveA Ⅰ和aveAⅢ实时转录水平的研究,发现hrdB 415AG 488AG双位点突变对基因hrdB、aveR、aveA Ⅰ和aveA Ⅲ的转录水平有明显促进作用,其中发酵48h时hrdB转录水平较亲株分别提高35.77%和32.31%,发酵120h时两个系列突变株中aveRR、aveAⅠ和aveAⅢ转录水平分别提高 73.45%和 84.76%;54.27%和 63.39%;35.81%和 41.37%。通过对阿维链霉菌Q系列和CL系列突变株发酵产素的研究,发现hrdB 415AG 488AG双位点突变能够有效提高突变株阿维菌素的产量,相对效价分别提高了 62.11%和52.32%。通过对阿维链霉菌Q系列和CL系列突变株发酵终点残糖含量以及使用SF-P2 MicroPlate 96孔板对CL系统突变株底物利用能力的研究,发现hraB 415AG 488AG双位点突变株对底物利用能力明显高于其他突变株和亲株。