[发明专利]平板霉素和平板素的高产工程菌株及其发酵和分离纯化工艺

说明书

本发明属于工程菌株领域，具体提供了平板霉素和平板素的高产工程菌株及其发酵和分离纯化工艺。本发明获得了三株能高产平板霉素和平板素的工程菌株普拉特链霉菌SB12026、SB12027和SB12028；然后，建立了平板霉素和平板素的发酵生产工艺；进一步，我们建立了不依赖于高效液相色谱分离的平板霉素和平板素的分离提纯工艺。本发明的菌株产量明显高于现有菌株。本发明的分离提纯工艺可以分别得到纯度在95.0%以上的平板霉素和平板素。

技术领域

本发明属于工程菌株领域，具体涉及平板霉素和平板素的生产菌株。

背景技术

平板霉素(platensimycin，PLM)和平板素(platencin,PTN)是近年来新发现的一类对革兰氏阳性菌敏感的强效抗生素。它们的发现被广泛认为是现代抗生素研究里程碑式的成就之一。平板霉素和平板素结构相似，它们由一个笼状四环或三环不饱和酮与一个3-氨基-2,4-二羟基苯甲酸侧链通过酰胺键各自连接而成(平板霉素见化学结构式(1)和平板素见化学结构式(2))。平板霉素通过与细菌脂肪酸生物合成酶FabF/B共价结合，而平板素通过与细菌脂肪酸生物合成酶FabF和FabH共价结合而阻断脂肪酸合成,属于广谱、强效和低毒抗生素，尤其是对包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在内多种耐药性革兰氏阳性菌有特效。

目前临床使用抗生素的作用机制包括阻碍细菌蛋白、细胞壁、叶酸、DNA或RNA合成，以及破坏细胞膜，然而平板霉素和平板素通过阻塞脂肪酸合酶而阻断脂肪酸合成，代表了一种新的抗生素作用机制。综上所述，平板霉素和平板素的发现被誉为是本世纪抗生素发现“里程碑”式的成就之一。另外，平板霉素最近被报道能够有效降低动物体内甘油三酯的浓度，因而它同时具有被开发成治疗糖尿病药物的潜力。

目前产平板霉素的野生菌株只有一种，被称为普拉特链霉菌MA7327(Streptomyces platensis MA7327)，分离于非洲南非的土壤中。目前产平板素的野生菌株包括普拉特链霉菌MA7327，以及分离于欧洲西班牙土壤中的普拉特链霉菌MA7339(Streptomyces platensis MA7339)。但是，平板霉素和平板素在上述两株菌株中的产量都很低，已报道的普拉特链霉菌MA7327和普拉特链霉菌MA7339产平板霉素和平板素的量低于10mg/L(Smanski MJ,et al.Engineered Streptomyces platensis strains thatoverproduce antibiotics platensimycin and platencin.Antimicrob AgentsChemother.2009Apr；53(4):1299-304；Wang J,et al.Discovery of platencin,a dualFabF and FabH inhibitor with in vivo antibioticproperties.Proc.Natl.Acad.Sci.USA.2007May1；104(18):7612-6.))，极大地阻碍了平板霉素和平板素的应用研究和开发利用。

发明内容

针对现有技术产平板霉素和平板素的菌株少，且产量低的不足，本发明的目的是提供可以产生平板霉素和平板素的高产菌株，并研究合适的发酵工艺和分离提纯工艺。本发明获得了三株能高产平板霉素和平板素的工程菌株普拉特链霉菌SB12026、SB12027和SB12028；然后，建立了平板霉素和平板素的发酵生产工艺；最后，我们进一步建立了不依赖于高效液相色谱分离的平板霉素和平板素的分离提纯工艺。本发明的菌株产量明显高于现有菌株。本发明的分离提纯工艺可以分别得到纯度在95％以上的平板霉素和平板素。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

本发明的技术方案之一：一种平板霉素和平板素的高产工程菌株，所述工程菌株为普拉特链霉菌SB12026，其保藏编号为CCTCC M 2014286。