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食品与发酵工业2025年第16期:鼠李糖甲基化相关基因的组合表达调控丁烯基多杀菌素的合成

来源:期刊VIP网 时间:


作者:苏畅;郭超;李新颖;陈霞;庞建;王超;张根林;

单位:石河子大学化学化工学院,化工绿色过程省部共建国家重点实验室培育基地;国家粮食和物资储备局科学研究院;北京理工大学化学与化工学院,生物化工研究所,医药分子科学与制剂工程工信部重点实验室;北京农学院,农业农村部华北都市农业重点实验室;

摘要:绿色生物杀虫剂丁烯基多杀菌素具有广谱高效的杀虫活性,在农作物生产、粮食贮藏等方面有着极大的应用前景,高生产性能菌株的选育是实现工业化生产的关键所在。在丁烯基多杀菌素生物合成过程中S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine, SAM)作为甲基供体,在3种不同的O-甲基转移酶作用下对鼠李糖基团进行甲基化修饰,O-甲基转移酶及SAM供给充足,对丁烯基多杀菌素的合成极为重要。该研究通过外源添加SAM发酵实验、内源SAM合酶挖掘与活性表征、metK和O-甲基转移酶基因协同表达来探究鼠李糖甲基化及相关基因对丁烯基多杀菌素合成的影响。结果表明,metK和O-甲基转移酶基因的组合过表达工程菌株发酵验证获得3株高产工程菌株I-1、I-2和H-1,产量分别提高3.17、2.21、1.43倍。菌株I-1中busI和metK1的过表达调控促进了菌株的生长代谢和底物的消耗,从而更高效合成丁烯基多杀菌素。该研究阐明了鼠李糖甲基化相关基因对丁烯基多杀菌素合成的影响,为基因工程改造须糖多孢菌促进目标产物合成提供了参考。

关键词:须糖多孢菌;;丁烯基多杀菌素;;粮食贮藏;;虫害防治;;O-甲基转移酶;;S-腺苷甲硫氨酸

基金资助:十四五重点研发计划项目(2023YFA0914700);; 中央公益性科研院所专项课题(JY2311);; 工业生物催化教育部重点实验室(清华大学)开放基金资助项目(2023003);; 国家自然科学青年基金项目(22108153)