链霉菌次级代谢产物的可扩展性生产：一种即插即用型多靶点调控系统

来自国际团队的研究人员针对链霉菌次级代谢产物工业化生产难题，开发出名为SMARTS的群体感应触发式调控系统。该系统通过整合通用型启动子、稳定器和多路复用模块，实现了跨菌种的多靶点精准调控，成功构建了生产杀线虫剂baiweimectin（8.4 g L?1/120-m3规模）和抗肿瘤药物epidoxorubicin的工程菌株，为微生物药物规模化生产提供了创新解决方案。

　　

链霉菌属(Streptomyces)作为生物活性次级代谢产物的"细胞工厂"，在医药、农业和生物技术领域具有重要价值。研究团队突破性地发现：尽管不同链霉菌的群体感应(quorum sensing)受体各异，却能识别相同的DNA结合位点。基于此，研究者构建了跨菌种通用的群体感应触发型启动子，进而整合稳定器和多路复用模块，开发出链霉菌多重人工控制系统(Streptomyces multiplexed artificial control system, SMARTS)。

这个精妙的分子开关系统可将瞬时的群体感应信号转化为强度可调的稳定输出，实现"一键式"多靶点调控。研究团队应用SMARTS系统成功改造了两种模式菌株：对天然产物生产者阿维链霉菌(S. avermitilis)进行重编程，专门生产杀线虫剂baiweimectin；在异源表达宿主委内瑞拉链霉菌(S. venezuelae)中构建了抗肿瘤药物epidoxorubicin的生产通路。特别值得注意的是，baiweimectin工程菌在120立方米工业发酵罐中展现出8.4克/升的高产性能，充分验证了SMARTS系统在规模化生产中的强大稳定性。