Abstrato

Produção fermentativa melhorada de epirrubicina em uma etapa por combinação de mutagénese e engenharia genética em Streptomyces peucetius produtor de doxorrubicina

Xiaoru Wang, Xiaorong Tian, ​​Xiaofang Shen, Yuanjie Wu, Songbai Yang e Shaoxin Chen

A epirrubicina, um medicamento antitumoral do tipo antraciclina clinicamente importante, é produzida industrialmente através de um tedioso processo químico semi-sintético. Aqui, desenvolvemos um Streptomyces peucetius modificado através de uma estratégia combinatória de mutação de estirpes e engenharia metabólica para uma biossíntese eficiente de epirrubicina. Em primeiro lugar, o S. peucetius SIPI-DU-1557, que produz excesso de doxorrubicina, foi cultivado através de um método de rastreio resistente à doxorrubicina e utilizado como estirpe hospedeira para modificação genética. De seguida, o EvaE da Amycolatopsis orientalis, encontrado através de comparações de sequências proteicas de várias TDP-4-cetoredutases exógenas, aumentou significativamente a produção de epirrubicina. Posteriormente, foram utilizadas estratégias de engenharia metabólica para aumentar a produção de epirrubicina através da co-expressão dos principais genes da via de biossíntese, dnrS/dnrQ e desIII/desIV, para fortalecer o fluxo metabólico em direção à epirrubicina. As concentrações finais de epirrubicina foram de 270 mg/L e 252 mg/L no frasco e no fermentador de 5 L, respetivamente. Estes são os níveis mais elevados reportados e mostram que o S. peucetius modificado tem potencial aplicação industrial na produção de epirrubicina verde por fermentação direta com recursos renováveis.