作者：王枢刘、谭高翼
近日，我校国产av自拍
、生物反应器工程全国重点实验室张立新团队的谭高翼课题组，在重要生物杀虫剂多杀菌素(Spinosad)代谢工程改造方面取得重要进展。相关研究成果以“Model-guided Systematic Metabolic Engineering for Enhanced Spinosad Biosynthesis in Saccharopolyspora spinosa NHF132”为题，发表于著名学术期刊Advanced Science。该研究通过构建基因组规模代谢模型与系统代谢工程策略，大幅提高多杀菌素合成效率，为复杂天然产物的代谢工程改造提供了借鉴。
多杀菌素是一种由刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)产生的广谱、低毒的大环内酯类化合物，在可持续农业中应用广泛。然而，由于其产生菌的遗传操作难度大、次级代谢调控网络复杂，传统育种与代谢工程手段难以实现产量的大幅提升，成为制约其生产成本与推广应用的关键瓶颈。
为解决上述难题，本研究首先构建了刺糖多孢菌的基因组规模代谢模型，系统解析了多杀菌素合成路径中的代谢流量分布、前体供应竞争及潜在限速步骤。基于模型预测结果，研究团队以刺糖多孢菌为底盘细胞，进行了代谢工程改造，包括鼠李糖前体供应强化、生物合成基因簇加倍、动态三酰甘油调控(ddTAG)、非天然丙二酰辅酶A合成途径(NCM)引入、合成底盘优化，以及培养基与发酵工艺的系统优化。通过上述系统改造，工程菌株在多杀菌素合成中表现出显著的“前体供应—基因簇表达”协同效应，产量较原始菌株提高5.5倍。在10升发酵罐中，通过补料发酵策略，多杀菌素产量达到1.8 g/L，展现出良好的可放大性与工业化应用前景。该研究不仅显著提升了多杀菌素的产量，还建立了一套可为其他放线菌来源聚酮类化合物代谢工程研究提供借鉴的思路，对绿色生物制造和农业可持续发展具有推动作用。
图片说明：刺糖多孢菌中多杀菌素系统代谢工程改造示意图
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博士研究生王枢刘为论文的第一作者，通讯作者为国产av自拍
谭高翼教授，研究工作得到我校国产av自拍
张立新教授和程家高教授的大力帮助和指导。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、111引智计划等资金支持。
论文链接：//doi.org/10.1002/advs.202511411