Abstracto

Producción fermentativa mejorada en un solo paso de epirrubicina mediante la combinación de mutagénesis e ingeniería genética en Streptomyces peucetius productor de doxorrubicina

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

La epirrubicina, un fármaco antitumoral de tipo antraciclina de importancia clínica, se produce industrialmente mediante un tedioso proceso químico semisintético. En este trabajo, desarrollamos un Streptomyces peucetius modificado mediante una estrategia combinatoria de mutación de cepas e ingeniería metabólica para lograr una biosíntesis de epirrubicina eficiente. En primer lugar, se cultivó S. peucetius SIPI-DU-1557, que produce en exceso doxorrubicina, mediante un método de detección de resistencia a la doxorrubicina y se utilizó como cepa huésped para la modificación genética. A continuación, se encontró EvaE de Amycolatopsis orientalis mediante comparaciones de secuencias de proteínas de varias TDP-4-cetorreductasas exógenas, que aumentó significativamente la producción de epirrubicina. Posteriormente, se utilizaron estrategias de ingeniería metabólica para mejorar la producción de epirrubicina mediante la coexpresión de genes clave de la vía de biosíntesis, dnrS/dnrQ y desIII/desIV, para fortalecer el flujo metabólico hacia la epirrubicina. Las concentraciones finales de epirrubicina fueron 270 mg/L y 252 mg/L en el matraz y en el fermentador de 5 L, respectivamente. Estos son los niveles más altos informados y muestran que el S. peucetius modificado tiene una posible aplicación industrial en la producción de epirrubicina verde mediante fermentación directa con recursos renovables.