Improvement of Antibiotic---Producing Microorganisms by Genetic Engineering (III)

自然界存在許多微生素可以合成臨床醫療用的抗生素,但是一般未經過基因改良的菌株不會累積足夠的抗生素以供給生物活性和臨床試驗。因此菌種改良使微生物能有高的抗生素產量以符合大量生產之經濟性原則是有其必要性。一些臨床重要的抗生素,例如抗癌物質 rebeccamycin , mitomycin, violacein 等,抗真菌和細菌物質pyrrolnitrin, actinomycin, triostin, pacicamycins, thiostrepton,partricin-B等都是利用色氨酸為其生化合成之直接前驅物。本研究計畫將利用基因工程技術改良微生物以生產上述之抗生素,其原理是轉殖色氨酸生產菌中之色氨酸合成相關基因於有合成抗生素能力之微生物,以增加前驅物累積量供菌體生產抗生素。本實驗室在過去數年利用傳統菌種改良和基因重組技術以巳經從大腸桿菌得到具有抗回饋抑制的色氨酸合成基因群(Trp Operon) 片段,並且證明這段 Trp Operon基因轉殖於菌體後再經過質體之倍數放大,可以使色氨酸生合成有極大的幫助。因此本計畫將延續這研究成果,利用相同之Trp Operon轉殖並擴大其之基因數以改良現有的抗生素生產菌。種命研究時成分為三年,進行改良菌種使生產一種色氨酸相關之抗生素,pyrrolnitrin。基因轉殖與其在微生物宿主中的表現和發酵生產抗生素是本研究計畫之重點。這包括第一年度 (1)不同轉殖質體的選擇與構築以達到在各類微生物體貝有高的表現。轉殖質體將包括一般的質體和特殊 integration plasmids。(2)不同質體轉殖方法的探討以尋求不同微生物品種接受外來基因之可行條件。第二年進行生理生化之研究以期達到穩定基因工程菌生產抗生素的目的。第三年度進行(1)發酵條之探討以求抗生素生產最適化製程。(2)抗生素之生物活性測試系統。建立和有效成份提取。(3)研究抗生素相關生合成之路徑,規化利用基因工程技術開發新抗生素"HybridAntibiotic" 的生產以利延續未來抗生素開發之計畫。

Project ID:PB8602-1118
External Project ID:NSC86-2316-B182-005