他克莫司(又称 FK506)是一种大环内酯类免疫抑制剂,目前在临床上广泛用于预防移植物排斥反应、治疗特应性皮炎以及辅助冠状动脉支架植入。此外,该药物还表现出抗病毒、抗癌、神经保护和神经再生的特性。他克莫司的主要生产菌株为Streptomyces tsukubaensis,这是一种于1984年从日本筑波(Tsukuba)土壤样本中分离得到的放线菌。他克莫司的生产成本较高,主要原因有两个: a) 生产菌株的产量滴度较低;b) 发酵过程中产生副产物(如阿索霉素-FK520-),阻碍了从培养液中对他克莫司的有效纯化。因此,过去几十年中,科研人员已投入大量努力以提高他克莫司的产量。本系列的目标是介绍用于提高他克莫司产量以及解析其生物合成营养调控机制的各种方法。这些方法包括经典策略,例如:培养基优化、前体物质添加,以及对菌株进行遗传改造(包括对初级代谢相关基因和他克莫司生物合成基因簇的基因工程操作)。此外,也已采用多种组学方法,包括转录组学、蛋白质组学、代谢组学以及生物信息学代谢建模。本系列还旨在介绍Streptomyces tsukubaensis的培养与遗传操作的基本方法, 以便向科学界分享标准化的实验方案,这些方案也可推广应用于其他链霉菌(Streptomyces)物种。