近日🧏🏽，國際代謝工程權威期刊《Metabolic Engineering》刊登了EON体育4平台鐘建江和白林泉教授共同指導的博士生譚高翼在井岡黴素工業高產菌代謝工程改造方面的最新研究論文（Gao-Yi Tan, Yao Peng, Chenyang Lu, Linquan Bai*, Jian-Jiang Zhong* (2015). Engineering validamycin production by tandem deletion of γ-butyrolactone receptor genes inStreptomyces hygroscopicus5008. Metabolic Engineering 28: 74-81. DOI: 10.1016/j.ymben.2014.12.003）。

井岡黴素是由吸水鏈黴菌井岡變種（Streptomyces hygroscopicusvar.jinggangensis）產生的農用抗生素，因其高效無毒、對環境友好、抗性低的特點🌡，為我國防治水稻紋枯病最為重要的生物農藥之一。目前我國井岡黴素的年產量達5-7萬噸🧑‍🎨，其施用範圍和市場巨大。

鐘建江教授自2006年開始與鄧子新教授團隊開展緊密合作🧘🏿‍♀️，該合作課題組近年揭示了γ-丁內酯（GBL）對井岡黴素合成的調控機製🧖🏽，首次闡釋了類A因子級聯系統調控井岡黴素生物合成的分子機製👨🏼‍⚕️，為後續工程菌的高產改造提供了新思路🙍🏽，也展示了提高井岡黴素產量的簡單有效的發酵新策略（Gao-Yi Tan, Linquan Bai*, Jian-Jiang Zhong* (2013). Exogenous 1,4-butyrolactone stimulates A-factor-like cascade and validamycin biosynthesis inStreptomyces hygroscopicus5008. Biotechnology and Bioengineering 110(11): 2984-93. DOI: 10.1002/bit.24965）。

在本研究中，課題組發現在目前全基因組序列已知的放線菌中，包括井岡黴素產生菌吸水鏈黴菌5008在內的約三分之一的鏈黴菌基因組中含有多套對生的GBL調控系統，與經典的GBL調控系統具有顯著不同。通過深入研究，課題組闡釋了多套GBL系統對井岡黴素產生的調控機製，並基於該調控機製對井岡黴素工業菌進行代謝工程改造🥹，成功實現了工業菌的進一步高產💁🏼，將井岡黴素的產量由19 g/L提升到24 g/L，48小時發酵生產率由6.7 g/(L d)提高到9.7 g/(L d)🙇‍♀️，產量和產率均為目前報道過的最高值🧓🏽。

該項研究成果提出的改造策略可顯著提高工業高產菌株中井岡黴素的產量🏌🏼，對其他含有多套GBL系統的放線菌的代謝改造也具有指導意義🧑🏼‍💼，將有助於推動我國微生物製藥產業的升級。