安丝菌素（ansamitocins）是一类重要的抗癌抗生素,为大环内酯类化合物,根据侧链不同可分为AP-1、AP-2、AP-3、AP-3’和AP-4五个组成部分,其中AP-3为发酵目标产物。珍贵束丝放线菌橙色变种（Actinosynnema pretiosum subsp. Auranticum）为AP-3生产菌,与其同科的奇迹束丝放线菌（Actinosynnema mirum）可产诺卡菌素,存在着青霉素、链霉素和新生霉素的合成途径,是很有潜力的抗生素生产菌株。基于己报道的安丝菌素合成基因信息以及奇迹束丝放线菌的全基因组序列信息,通过NCBI数据库比较发现在奇迹束丝放线菌中亦存在安丝菌素合成基因簇,但与珍贵束丝放线菌中安丝菌素合成基因簇结构略有不同。通过液相质谱鉴定证明了奇迹束丝放线菌的发酵液中确实存在AP-3,且其安丝菌素的生产能力不低于珍贵束丝放线菌橙色变种。本研究将探究奇迹束丝放线菌生物合成安丝菌素的过程、培养条件改变对安丝菌素合成的影响极其机理,为奇迹束丝放线菌优化合成安丝菌素的生产工艺提供重要的理论依据和实验基础。首先,摇瓶发酵实验发现,不同碳源对奇迹束丝放线菌生长和AP-3合成有很大影响。葡萄糖最利于菌体生长,果糖最利于菌体合成AP-3。当以果糖为碳源培养菌株时,在168h时AP-3的积累量为以葡萄糖为碳源时的4倍。针对这一现象,本研究考察了菌株分别以果糖和葡萄糖作为碳源培养时胞内的代谢活动,在酶学及转录组学等各方面以进一步探究果糖利于AP-3合成的机制。研究发现：（1）菌株代谢葡萄糖可产生更多乙酸和琥珀酸以及二羟基丙酮,且在糖被耗尽之后开始消耗有机酸,说明有机酸的利用并不利于AP-3的积累；（2）主代谢中一些关键酶的活性检测结果显示,在两种碳源未被耗尽时,葡萄糖组细胞中的戊糖磷酸途径和三羧酸循环的代谢速率要高于果糖组,果糖更倾向于通过糖酵解途径代谢,表明糖酵解途径的加强有利于AP-3产量的提高；（3）与安丝菌素相关的合成基因转录水平显示,调节基因asm29在果糖组细胞中被上调,而另调节基因asm2在两组细胞中则没有明显差异。结构基因asm43、asm24（编码AHBA合酶）和asm14（编码酰基载体蛋白）在果糖组中上调显著,且这些基因与AP-3合成的关系密切。此外,当两组菌体处于稳定生长期时,果糖组细胞中的NADH/NAD+（?）匕值高于葡萄糖组,这意味着以果糖作为碳源的细胞具有较高的还原状态。其次通过实验还发现支链氨基酸的添能明显影响安丝菌素的产量以及组分。为了进一步验证支链氨基酸对安丝菌素生物合成的作用,在不同时段将支链氨基酸添加至合成培养基中进行发酵实验。结果显示,发酵48h后加入0.5g/L缬氨酸能使AP-3增产一倍左右；而在同时刻添加等量的亮氨酸和异亮氨酸对AP-3合成则有比较明显的抑制作用,其产量分别下降了58.8%及83.3%。与此同时亮氨酸和异亮氨酸的添加分别提高了AP-4、AP-2等组分的含量。此外,添加异亮氨酸可使琥珀酸与乙酸的积累量都明显上升,而添加缬氨酸使得细胞分泌琥珀酸和乙酸明显变少,这意味着奇迹束丝放线菌代谢支链氨基酸不仅影响对聚酮途径以及侧链合成,对细胞的代谢状态也有一定影响。