一种头孢菌素C生产菌及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种头孢菌素C生产菌及其制备方法与应用。本发明专利技术提供一种制备头孢菌素C的方法，包括如下步骤：为在酵母菌中引入头孢菌素C合成途径，得到重组菌，发酵所述重组菌，得到头孢菌素。本发明专利技术利用能够以葡萄糖作为碳源的酿酒酵母菌作为研究对象，利用代谢工程、合成生物学等手段，在其中外源引入头孢菌素C合成途径，可以实现由葡萄糖合成头孢菌素C。因此本发明专利技术为CPC的合成开辟一条全新的途径。

【技术实现步骤摘要】
一种头孢菌素C生产菌及其制备方法与应用
本专利技术属于生物
，尤其涉及工程菌构建
，具体涉及一种头孢菌素C生产菌及其制备方法与应用。
技术介绍
头孢菌素C(cephalosporinC，CPC，结构见图1)化学式为C16H21N3O8S，其钠盐二水合物为单斜晶体。溶于水，不溶于乙醇、乙醚，当水溶液pH2.5-8时稳定。对金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、大肠杆菌有活性，但由于抗菌活力低，临床未广泛应用。目前主要作为制备7-氨基头孢烷酸(7-Aminocephalosporanicacid，7-ACA)和3-去乙酰基-7-氨基-头孢烯酸(Hydroxymethyl-7-Aminocephalosporanicacid，D-7-ACA)的中间体。β-内酰胺类抗生素占据着全球抗生素市场一半以上的份额，目前市场上绝大部分的头孢类抗生素是由β-内酰胺类抗生素母核7-ADCA(7-Aminodesacetoxycephalosporanicacid，7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸)、D-7-ACA和7-ACA通过化学法合成，结构式如图2所示，其中7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备头孢菌素C的方法，包括如下步骤：为在酵母菌中引入头孢菌素C合成途径，得到重组菌，发酵所述重组菌，得到头孢菌素C；/n所述引入头孢菌素C合成途径包括如下步骤：/n1)引入ACV三肽合成酶或其突变体，和，磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶或其突变体，使所述磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶或其突变体能激活所述ACV三肽合成酶或其突变体催化所述酵母菌中的L-α-氨基己二酸、L-半胱氨酸和L-缬氨酸合成ACV三肽；/n2)引入异青霉素N合酶IPNS或其突变体，使该酶能催化所述ACV三肽合成异青霉素N；/n3)引入异青霉素N差向异构酶IPNE或其突变体，使该酶能催化所述异青霉素N合成青霉素N；/n4)引入脱乙酰...

【技术特征摘要】
1.一种制备头孢菌素C的方法，包括如下步骤：为在酵母菌中引入头孢菌素C合成途径，得到重组菌，发酵所述重组菌，得到头孢菌素C；
所述引入头孢菌素C合成途径包括如下步骤：
1)引入ACV三肽合成酶或其突变体，和，磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶或其突变体，使所述磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶或其突变体能激活所述ACV三肽合成酶或其突变体催化所述酵母菌中的L-α-氨基己二酸、L-半胱氨酸和L-缬氨酸合成ACV三肽；
2)引入异青霉素N合酶IPNS或其突变体，使该酶能催化所述ACV三肽合成异青霉素N；
3)引入异青霉素N差向异构酶IPNE或其突变体，使该酶能催化所述异青霉素N合成青霉素N；
4)引入脱乙酰氧头孢菌素C合成酶DAOCS或其突变体、脱乙酰头孢菌素C合成酶DAOCS或其突变体和脱乙酰头孢菌素C乙酰转移酶DAC-AT或其突变体，使这些酶能催化所述青霉素N合成头孢菌素C。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述头孢菌素C合成途径为异源头孢菌素C合成途径；
或，所述ACV三肽合成酶来源于Symbiodiniummicroadriaticum或Streptomycesclavuligerus；
或，所述异青霉素N差向异构酶IPNE来源于Streptomycesclavuligerus或Amycolatopsislactamdurans或Pseudomonasprotegens或Janthinobacteriumsp.HH01或Streptomycesreticuli。


3.根据根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶来源于Aspergillusnidulans；
或，所述异青霉素N合酶IPNS来源于Acremoniumchrysogenum或Amycolatopsislactamdurans或Flavobacteriumsp.或Streptomycesjumonjinensis或Penicilliumchrysogenum或Streptomycescattleya或Streptomycesclavuligerus或Lysobacterlactamgenus或Streptomycesgriseus或Streptomycesmicroflavus或Emericellanidulans；
或，所述脱乙酰氧头孢菌素C合成酶扩环酶DAOCS和脱乙酰头孢菌素C合成酶羟化酶DAOCS均来源于Acremoniumchrysogenum或Pochoniachlamydosporia170。
或，所述脱乙酰头孢菌素C乙酰转移酶DAC-AT来源于Acremoniumchrysogenum或Talaromycesstipitatus或Rasamsoniaemersonii或Byssochlamysspectabilis或Acremoniumchrysogenum。


4.根据根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：
所述酵母菌含有L-α-氨基己二酸、L-半胱氨酸和L-缬氨酸的合成途径；
或，所述酵母菌为酿酒酵母、啤酒酵母、葡萄汁酵母、汉逊酵母、球拟酵母、假丝酵母、毕赤酵母、红酵母或棉病针酵母。


5.根据根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：所述在酵母菌中引入头孢菌素C合成途径的方法包括如下步骤：使所述酵母菌表达以下6种酶的外源基因，得到的引入该途径的重组菌：所述ACV三肽合成酶或其突变体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙周通，杨大猛，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12