Таксономічне положення s. Peucetius згідно з іх виданням Керівництва Бергі з систематики бактерій

Царство	Procaryotae
Відділ	Firmicutes
Клас	Thallobacteria
Порядок	Actіnomycetales
Родина	Streptomycetaceae
Рід	Streptomyces
Вид	Streptomyces peucetius

Таблиця 3.2.

Таксономічне положення s. Peucetius згідно філогенетичної класифікації

Клас	Proteobacteria
Група	Перша (І)
Підгрупа	Actіnomycetes
Рід	Streptomyces
Вид	Streptomyces peucetius

Таблиця 3.3.

Таксономічне положення s. Peucetius згідно з х виданням Керівництва Бергі з систематики бактерій

Відділ	Actinobacteria
Клас	Actinobacteria
Підклас	Actіnobacteridae
Порядок	Actinomycetales
Підпорядок	Streptomycineae
Родина	Streptomycetaceae
Рід	Streptomyces
Вид	Streptomyces peucetius

4. Шлях біосинтезу Доксорубіцину з мальтози у Streptomyces peucetius

Основними сполуками синтезу доксорубіцину є 7,9,12-декакетиди, що утворюються в результаті конденсації Малон-КоА, метилмалон-КоА і бутаніл-КоА. В утворенні 12-дизоксиакланонової кислоти беруть учась 4 ферменти, 2 з яких належать до кетоацилсинтаз. Під дією оксидоредуктази утворюється акланонова кислота, яка через метиловий ефір, аклавікетон, родоміцин і похідні карміноміцину перетворюється на доксорубицин [14].

Схема біотрансфомації від мальтози до антибіотика Доксорубіцину у Streptomyces peucetius (Рис. 3.3.)

Розділ 4. Обгрунтування вибору технологічної схеми

4.1. Обгрунтування вибору біологічного агента

Бактерії Streptomyces peucetius var. Caesius (штами S. peucetius АТСС 29050, S. peucetius var. caesius АТСС 27952) є продуцентами доксорубіцину, який використовується в якості протипухлинного засобу [4]. 

Основними сполуками синтезу доксорубіцину є 7,9,12-декакетиди, що утворюються в результаті конденсації малон-КоА, метилмалон-КоА і бутаніл-КоА. В утворенні 12-дизоксиакланонової кислоти беруть учась 4 ферменти, 2 з яких належать до кетоацилсинтаз. Під дією оксидоредуктази утворюється акланонова кислота, яка через метиловий ефір, аклавікетон, родоміцин і похідні карміноміцину перетворюється на доксорубицин [14].

На основі біосинтетичних досліджень і аналізу кінцевого продукту, різних чинників, що впливають на його виробництво штамом S. peucetius ATCC 27952, розглядається, щоб уникнути недоліків у виробництві DXR, тим самим забезпечуючи ідеї генної інженерії промислових штамів S. peucetius [8]. Бактеріальні штами, виділені з природи зазвичай виробляють лише дискретні кількості вторинних метаболітів, тому виробництво метаболітів має бути покращені.

В результаті скринінгу геномної бібліотеки штаму S. peucetius (АТСС 29050) клонований фрагмент ДНК, який включає ген, що кодує даунорубіцин-14-гідроксилази [24]. Шляхом трансформації штамів Streptomyces та Е.coli вектором, що містить названий ген, отримані рекомбінантні штами, що володіють здатністю при культивуванні у присутності даунорубіцину ефективно перетворювати його в доксорубіцин. Винахід відноситься до способу отримання доксорубіцину з даунорубіцину з використанням ферменту, отриманого з трансформованих рекомбінантною ДНК клітин. Використано для промислового отримання антибіотика доксорубіцину [5].

Також проводилися дослідження у клонуванні генів стійкості S. peucetius АТСС 27952 до доксорубіцину. Оскільки останні 3 реакції біосинтезу кінцевого продукту каталізуються одним ферментом, активність якого знижується з підвищенням концентрації антибіотику. Рекомбінантні плазміди, pDrrAB25, pDrrC25 і pDrrABC25 були побудовані надекспресією drrAB, drrC і drrAB, відповідно, в S. peucetius АТСС 27952. Рекомбінантні штами продукували більше доксорубіцину ніж батьківський штам: 2,2-кратне збільшення з pDrrAB25, 5,1-кратним збільшенням pDrrC25 с і 2,4-кратним збільшенням з pDrrABC25.

Рис. 4.1. Виробництво доксорубіцину S. peucetius DRRAB, S. peucetius КСРБ, S. peucetius DRRABC по відношенню до S. peucetius АТСС 27952. DOX виробництво отримані рекомбінантні штами; pDrrAB25, pDrrC25, pDrrABC25 і S. peucetius АТСС 27952 батьківським штамом.

Протягом років досліджень виділено та вивчено колекцію мутантів продуцента даунорубіцину та доксорубіцину S. peucetius підвид сaesius, стійких до власних антибіотиків. Серед них є мутанти, що перевищують вихідний штам за рівнем біосинтезу антибіотиків, а також й такі, в яких  змінений спектр утворюваних антрациклінів [4].

Також доксорубіцин продукується штамом Streptomyces coeruleorubidus, але його здатність продукувати доксорубіцин нижча , ніж у S. рeucetius. Тому S. coeruleorubidus використовують для отримання іншого антибіотику – даунорубіцину.

Отже, наведені дані свідчать про можливість використання мутантів,   стійких до даунорубіцину i доксорубіцину, у селекції S. peucetius підвид сaesius. та здатність мутантів до перетворення екзогенного даунорубіцину у доксорубіцин.