外加豆油对驻波链霉菌高产fk506的代谢机制研究

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1、外加豆油对驻波链霉菌高产FK506的代谢机制研究StudyonmetabolicmechanismofFK506overproductioninStreptomycestsukubaensisbyaddingsoybeanoil学科专业：生物化工研究生：王军指导教师：闻建平教授天津大学化工学院二零一六年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位

2、或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日我是爱天大的！！我是爱天大的！！学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字

3、日期：年月日摘要FK506(他克莫司)是一种多种链霉菌产生的23元大环内酯类免疫抑制剂。其能够广泛用于预防移植器官的排斥和自身免疫性疾病的治疗，从1994年获得FDA的批准在固体移植器官的应用到今天已经取得了明显的效果，逐步取代了环孢素的使用，并成为了世界上的畅销药之一。外源添加豆油的方法，能极大地[29-31][23-25]促进大环内酯类的产量，尤其是能够有效提高FK506的产量。本文中外加豆油到筑波链霉菌的发酵培养基中，产量提高了约88.8%，但是从分子内部角度揭示豆油对FK506高产的代谢机制研究未见文献

4、报导，我们首次对这种高产机制进行深入研究。为了研究这种高产机制，采用比较蛋白组学和代谢组学两种组学结合的方法，综合分析胞内酶、代谢物和代谢途径这三个相关的方面。二维凝胶电泳对筑波链霉菌的总蛋白进行分离，总共有500多个蛋白点。这些蛋白点中，总共有77个蛋白点差异性表达，其中74个蛋白点在豆油添加的条件下有较高的水平，3个蛋白点有较低的水平，通过MALDI-TOF/TOF-MS鉴定这77个差异蛋白点，气相色谱-质谱仪测定了66种胞内代谢物，偏最小二乘法分析与FK506合成最相关的18种关键代谢物。蛋白质组和代谢组

5、学的分析表明，外源添加的豆油作为补充碳源，不仅可以加强FK506前体代谢，而且能够强化与途径相关的转录调控，翻译和应激反应，表明了豆油为FK506合成提供了一个更好的胞内代谢环境。根据以上两种组学的综合分析，20种影响FK506合成的相关代谢物和前体添加到豆油培养基中进一步提高FK506的产量。其中，赖氨酸，柠檬酸，莽草酸和丙二酸能够极大地促进FK506产量和生物量。当添加0.01g/L丙二酸到豆油培养基时效果最好，生物量是12.4±0.4g/L，FK506产量达到165.05±3.6mg/L。关键词：筑波链霉

6、菌，豆油，FK506，比较蛋白组学，代谢组学IABSTRACTFK506(tacrolimus)isa23-memberedpolyketidemacrolideproducedbyvariousStreptomycesspecies.Itwidelyusedtopreventrejectionandtreattheautoimmunediseases.FK506hasgraduallyreplacedtheutilizationofcyclosporinesincetheFDAapprovalin1994,a

7、ndnowitbecomesoneofthebest-sellingmedicinesfortreatingsolid-organtransplantationintheworld.Feedingsoybeanoilhasgreateffectontheproductionofmacrolides,especiallyforFK506.Inthisstudy,feedingsoybeanoilintothefermentationcultureofS.tsukubaensisimprovedFK506produ

8、ctionby88.8%.However,ithasnotbeenreportedfrommolecularmechanisminotherliteratureonFK506overproductionbysoybeanoil,thisisthefirsttimeforustoin-depthanalysis.Inordertostudythemechanismofoverproduc