红霉素基因工程研究进展
几种大环内酯类抗生素晶型研究进展
国外医药抗生素分册2019年1月第40卷第1期.47.几种大环内酯类抗生素晶型研究进展傅蓉I,刘芳2,赵晓冬2编译，王棘1审校（1辽宁省药品检验检测院沈阳110036；2沈阳药品检验所沈阳110000）摘要：大环内酯类抗生素是指分子结构中具有14~16元内酯环的抗生素（如红霉素类衍生物、乙酰螺旋霉素等）。
目前，主要是从抗生菌发酵液中提取精制的次级代谢产物，或是再经过生物或化学方法衍生修饰制备而得。
由于提取工艺和选用的溶媒,结晶条件等不同，同种药物可有不同晶型。
不同的晶型直接影响药品的生物利用度、稳定性和毒性。
本文着重介绍近年来对几种常用大环内酯类抗生素晶型研究的进展。
为原料药的生产工艺优化及制剂对原料药晶型选择提供参考。
关键词：红霉素；克拉霉素；地红霉素；阿奇霉素；晶型中图分类号：R978.1文献标识码：A文章编号：1001-8751（2019）01-0047-031前言药物的晶型状态对疗效的影响在20世纪五六十年代就已被认识到，但由于种种原因没有受到重视，尤其是在我国仿制药物的研发过程中，由于技 术和条件的限制，亦未受到重视。
事实上，晶型是影响药品疗效的重要因素。
药物原料的晶型状态影响药品质量，优势药物晶型的应用是实现药物作用一致的基础。
优势药物晶型是指同一种药物的多种晶型中，最适合用于制备药物的晶型状态。
一种药物可以有多种晶型，也可能有一种或多种优势药物晶型。
优势药物晶型的生物活性有两个方面的要求，一是同一药物的多种晶型中生物利用度最好，二是在生物体内吸收可以达到有效血药浓度。
这是保证药物在体内发挥治疗作用的基本要求。
对于原料药，一旦确定了使用的优势药物晶型，控制其晶型也就相对简单，可以采用多种方法进行检测，如X 射线衍射法、红外光谱法、热分析法等。
大环内酯类抗生素是指分子结构中具有14〜16元内酯环的抗生素。
通常所说的大环内酯类抗生素是指链霉菌产生的广谱抗生素，具有基本的内酯环结构，对革兰阳性菌和革兰阴性菌均有效，尤其对支原体、衣原体、军团菌、螺旋体和立克次体有较强的作用。
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红霉素作用研究报告
红霉素作用研究报告
红霉素是一种广谱抗生素，具有抗菌、抗炎和免疫调节作用。
本文主要就红霉素的作用进行研究。
首先，红霉素具有抗菌作用。
红霉素通过抑制细菌的蛋白质合成，从而阻断细菌的生长和繁殖。
红霉素对许多常见的致病菌如链球菌、肺炎链球菌和痤疮杆菌都具有很好的抗菌效果。
此外，红霉素还对一些特殊的细菌如百日咳杆菌和立克次体类微生物也具有抗菌作用。
因此，红霉素广泛用于感染性疾病的治疗。
其次，红霉素具有抗炎作用。
红霉素通过抑制炎症介质如炎性细胞因子的释放，从而减轻炎症反应。
研究发现，红霉素可以抑制免疫细胞的活化，减少炎性细胞浸润和炎症反应，从而减轻组织损伤和炎症症状。
因此，红霉素可用于治疗一些炎症性疾病如湿疹、玫瑰痤疮和过敏性鼻炎。
此外，红霉素还具有免疫调节作用。
研究发现，红霉素可以增强机体的免疫功能，促进免疫细胞的活化和增殖。
红霉素可以增加抗体的产生，提高机体对抗感染的能力。
此外，红霉素还可以调节机体的免疫平衡，防止免疫功能的过度激活，从而保护机体免受免疫相关疾病的侵害。
因此，红霉素在免疫调节方面有着广阔的应用前景。
总的来说，红霉素具有抗菌、抗炎和免疫调节作用。
通过抑制细菌的生长和繁殖，红霉素可以治疗多种感染性疾病。
通过减轻炎症反应，红霉素可以治疗一些炎症性疾病。
通过增强机体
的免疫功能，红霉素可以预防和治疗免疫相关疾病。
然而，红霉素也有一些副作用如粒细胞减少和过敏反应等，因此在使用时需要注意。
对于红霉素的作用还有一些问题需要进一步研究和探索。
红霉素的发酵及提取工艺
红霉素的发酵工艺
2>培养基 发酵培养基最适合的碳源为蔗糖、其次为葡萄糖、 淀粉、糊精。生产上常用葡萄糖和淀粉为混合碳源，效 果与使用葡萄糖相似。 氮源的代谢对红霉素合成影响很大，当适于菌体生 长的氮源耗尽时，菌体才停止生长并迅速合成红霉素。 红霉素生产中一般都用有机氮源，其中以黄豆饼粉、玉 米浆为最佳。由于黄豆饼粉菌时泡沫较多，故一、二级 种子罐及后期补料用部分花生饼粉代替，但全用花生饼 粉则最终产品会出现带会现象。在发酵培养基中加少量 硫酸铵，可促进菌丝生长。
接种 发酵菌种接种菌龄必须掌握恰当时机，接种过早或过晚都将不 利于发酵的进行。发酵接入菌种太年轻，前期生长缓慢，产物开 始形成时间推迟，整个发酵周期延长；如果太老，菌量虽多，却 导致生产能力下降，菌体过早自溶。 菌体浓度对发酵的影响及控制 发酵接种量较大且保持在合适的浓度，则缩短细菌生长期，使 产物合成时间提前；但是如果接种量过大，超出适宜值，则生长 过快，物料黏度增加，导致溶氧不足，最终影响产物合成 碳源对发酵的影响及其控制 按菌体利用快慢而言，分为迅速利用 的碳源和缓慢利用的碳源。前者(如葡萄糖)能较迅速地参与代谢、 合成菌体和产生能量，并产生分解代谢产物，因此有利于菌体生 长，但有的分解代谢产物对产物的合成可能产生阻遏作用；后者 (如乳糖)为菌体缓慢利用，有利于延长代谢产物的合成，特别有 利于延长抗生素的生产期，也为许多微生物药物的发酵所采用。
微生物在医药领域的应用与研究进展
微生物在医药领域的应用与研究进展微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌和病毒等。
多年来，微生物在医药领域的应用与研究取得了显著的进展，为人们的健康带来了巨大的益处。
本文将从抗生素、疫苗、生物染料和基因工程等方面，介绍微生物在医药领域的应用和最新研究进展。
一、抗生素的应用与研究进展抗生素是一类能够抑制或杀灭细菌的药物，被广泛应用于临床医学。
青霉素是世界上第一种广谱抗生素，由毛霉属真菌产生。
随后，许多种由微生物产生的抗生素相继被人们发现和利用。
例如，链霉菌产生的青霉素、庆大霉素和红霉素及链霉素；放线菌属真菌产生的新霉素、四环霉素和卡那霉素等。
然而，随着抗生素的广泛应用，细菌的耐药性问题逐渐凸显。
细菌通过基因突变或获得抗生素耐药基因而产生耐药性。
为了对抗多药耐药细菌，科学家们通过分析微生物的基因组和转录组，研究微生物产生抗生素的机制及其耐药性基因的传播途径。
这些研究将为开发新的抗生素和抗菌药物提供重要依据。
二、疫苗的应用与研究进展疫苗是一种能够刺激人体产生免疫反应，预防疾病的生物制剂。
微生物在疫苗的开发中起到了重要的作用。
典型的例子是葡萄球菌和流感病毒等。
目前，科学家们正致力于开发新型疫苗，以对抗新兴和重大传染病。
例如，基于细菌和病毒基因工程技术的亚单位疫苗、重组蛋白亚单位疫苗和基因工程载体疫苗等。
微生物学的研究对于新型疫苗的开发和改良起到了重要的推动作用。
三、生物染料的应用与研究进展生物染料是一种由微生物产生的天然色素，具有多种应用潜力。
传统的染料主要由合成方法获得，但合成染料的制备过程对环境有害且成本较高。
与之相比，生物染料具有天然、环保和可再生等显著优势。
微生物通过代谢产生的色素可用于纺织、食品、化妆品和药物等领域。
例如，青霉素发酵过程中的降解产物可以用作染料；红曲霉（Monascus）菌产生的红曲色素可以用于制备食品添加剂。
研究人员还利用基因工程技术改良微生物的染料合成能力，进一步扩大了生物染料的应用范围。
红霉素的发展趋势
红霉素的发展趋势
红霉素是一种广泛应用于医学领域的抗生素，它属于大环内酯类抗生素，可以有效抑制细菌的生长和繁殖。
以下是红霉素的一些发展趋势：
1. 新的合成方法和改进工艺：随着化学合成技术的发展，科学家们一直在努力改进合成红霉素的方法，以提高产量和纯度，并减少生产成本。
这些努力有助于满足市场需求，并促进红霉素的生产和供应。
2. 多种抗生素的组合应用：红霉素常常与其他抗生素一起使用，以增强治疗效果。
这种组合疗法可以提高疗效，减少抗药性的发展，并减少细菌感染的复发率。
研究人员一直在探索红霉素与其他药物的相互作用，以寻找更好的治疗方案。
3. 抗生素耐药性的监测和控制：随着时间的推移，一些细菌对红霉素和其他抗生素产生了耐药性。
因此，对抗生素耐药性的监测和控制变得越来越重要。
科学家们正在开展研究，以了解细菌耐药机制，并开发新的策略来应对耐药性的问题。
4. 新的抗生素药物的开发：尽管红霉素是一种有效的抗生素，但目前仍然存在细菌对其产生耐药性的问题。
因此，科学家们正在努力开发新的抗生素药物，以应对现有抗生素的限制。
这些新的抗生素可能具有更高的效力和更低的毒副作用，从而提供更好的治疗选择。
总体而言，红霉素作为一种广泛使用的抗生素，其发展趋势涵盖了合成方法的改
进、与其他抗生素的组合应用、抗生素耐药性的监测和控制以及新药物的开发。
这些努力旨在提高抗生素的疗效，应对细菌耐药性问题，并提供更好的治疗选择。
红霉素生产菌种与工艺技术
红霉素生产菌种与工艺技术红霉素(Erythromycin)系由链霉菌Stretomyces erythreus所产生的14元环的大内酯类抗生素。
红霉素属抑菌剂，抗菌谱与青霉素相似但略广。
对G菌有强大抗菌作用，对部分G菌、立壳次体、支原体、衣原体、螺旋体也有较强的抑制作用。
主要作用于敏感细菌所致的呼吸道感染、金葡菌性皮肤感染、支原体肺炎、砂眼表原体引起的结膜炎等等．是治疗军团菌最有效的首选药。
红霉素与口一内酰胺类抗生素一般无交叉耐药性。
它与机体免疫系统之间存在着协同作用的关系，这对于免疫功能低下的病人具有特别重要的意义。
因此，对红霉素的研究再次引起重视并趋活跃。
目前红霉素研究的重点大多集中在红霉素分子中去氧氨基乙糖上，先后制备出红霉索的乳糖酸、葡庚酸盐、硬脂酸盐、依托红霉索、琥乙红霉素等各种盐和酯类，这些衍生物便于口服或注射，已应用于临床。
近年来，罗红霉素、阿齐霉素、克拉霉素、地红霉素．氟红霉素、氮红霉素等一系列新的红霉素衍生物相继研制成功。
红霉素类抗生素新品种拓展丁抗菌谱和杀菌能力，增强了耐酸性和生物利用度，延长了药物半衰期，减少了服用剂量和给药次数，降低了不良反应发生率，因而受到广大医生和患者的普遍欢迎。
随着人们对红霉素药物研究的进展以及降低医药费用呼声的增强，红霉素类药物在临床应用的地位也将得到重新评估，其市场前景较为乐观。
从目前厂家格局来看，产业链完整的企业还是有优势，硫氰酸红霉素生产企业中，宁夏启元和宜都东阳光两家企业可生产硫氰酸红霉素、红霉素碱、阿奇霉素等。
在上游中间体紧张的情况下，产业链完善的企业在成本上有一定的优势。
据了解，宁夏启元的阿奇霉素已计划生产，但是产品还没出来。
而像硫氰酸红霉素的二线生产企业河南华星、岳阳同联等也都没货。
预计，大环内酯类原料短期内价格依然坚挺，该行情可能要持续要下半年。
当前硫氰酸红霉素成交价格在410-430元/kg；阿奇霉素的价格已接近1300元/kg。
红霉素产生菌S_erytheara的基因改造进展
收稿日期：2009-10-30基金项目：上海市重点学科建设项目资助(项目编号：B505)作者简介：窦海青，生于 1972年，学士，工程师。
*通讯作者，E-mail：juchu@ 文章编号：1001-8689(2010)08-0567-04红霉素是由放线菌合成的一种14环内酯类化合物，广泛用作广谱抗生素、抗癌制剂和免疫抑制剂等药物。
近年来，通过对红霉素结构改造半合成了许多抗炎性药物[1]，同时，以红霉素合成酶基因为基础的组合生物合成方法可以合成成千上万种新的聚酮结构，为合成新药提供了新方法[2]。
随第二代红霉素(如阿奇霉素、罗红霉素、克拉霉素等)、第三代红霉素(如泰利霉素)在日本和欧洲上市，国内外市场对红霉素的需求大大增加。
加之在抗生素药物中，红霉素生物合成的分子生物学过程最为清晰，通过采用基因工程手段提高红霉素的产量和改善组分以及合成新抗生素方面具有广阔的前景。
所以本文对近年来采用基因工程手段改造红霉素生产菌株方面作一综述。
1 改造红霉素前体合成的代谢节点红霉素A是由起始单位丙酰CoA与6个延伸单位(2S)-甲基丙二酰CoA经过6次缩合反应后形成6-脱氧红霉素内酯(6dEB)，然后连接两个糖基经甲基化和羟基化形成。
采用增加红霉素合成途径中前体物质的方法可以提高红霉素的产量。
而合成途径中，前体物质丙酰CoA可通过乙酰CoA羧化酶(ACC)催化乙酰CoA合成。
而 (2S)-甲基丙二酰-CoA可以通过丙酰CoA羧化酶(PCC)催化丙二酰CoA生成或经琥珀酸CoA由变位酶催化生成(2R)-甲基丙二酰CoA，进而红霉素产生菌S. erytheara的基因改造进展窦海青1陈勇2储炬2,*庄英萍2张嗣良2张超2(1 上海市科学技术奖励中心，上海200235； 2 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室，上海 200237)摘要：红霉素产生菌基因工程改造发展迅速，不仅合成了100多种红霉素结构类似物，而且在提高红霉素产量方面也取得了重要进展。
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红霉素基因工程研究进展张部昌1,2 赵志虎1 马清钧1(1军事医学科学院生物工程研究所 北京 100850)(2安徽大学生命科学学院 合肥 230039)摘要 红霉素是一类广谱大环内酯类抗生素,在临床上具有广泛的应用。
近10年来用基因工程方法对红霉素结构改造已经取得了很大的进展。
通过基因工程不仅可以改造红霉素内酯环环的大小、环的骨架和环的侧链,而且可以对后修饰的羟基、糖基和甲基进行改造。
迄今用基因工程方法合成的新的大环内酯环结构已超过100种,所合成的各种红霉素类似物也有数十种,且经过基因改造的红霉素类似物都具有生物活性。
但基因工程产物产量都普遍降低,抑菌活性也不理想,因此未来红霉素基因工程研究的重点应加强产量和高活性结构筛选的研究。
关键词 糖多孢红霉菌 红霉素 基因工程 大环内酯类 红霉素(erythromycin,Er)是由糖多孢红霉菌(Saccharopolyspora erythraea)合成的次生代谢产物,为一类广谱大环内酯类抗生素。
自1952年发现以来红霉素及其衍生物在临床上得到了广泛的应用,但红霉素有两个致命的弱点:一是口服时易为胃酸降解;二是对其耐药性致病菌逐年增多,为此,人们不断地对其结构进行改造。
通过化学途径改造红霉素结构已经取得了可喜的成果:对红霉素大环C26位羟基进行甲基化、对大环结构进行肟化等形成了当前临床上广泛使用的第二代红霉素,如阿奇霉素、克拉霉素等。
第二代红霉素虽然能够克服胃酸对红霉素的降解,但仍不能解决细菌耐药性问题。
现在正在研制和推向市场的第三代红霉素2酮内酯类抗生素(ketolide),不仅可以增强红霉素的酸稳定性,而且对许多耐药性细菌也具有杀死或抑制作用[1]。
目前红霉素类抗生素年销售额超过35亿美元,位居抗生素销售额第三位,被认为是下一代治疗耐药性细菌的抗生素[2]。
在对红霉素结构进行化学改造的同时,也在积极探索通过基因工程途径对红霉素的结构进行改造,以期获得抗酸和对耐药性细菌具有活性的新的红霉素类抗生素药物。
红霉素的基因工程研究是建立在对红霉素生物合成分子生物学认识基础上的,红霉素的生物合成可分为两部分:大环内酯环的合成和大环内酯环的后修饰。
红霉素的大环内酯环为62脱氧红霉内酯B(62 deoxyerythronolide B,62dE B),62dE B的生物合成类似于饱和脂肪酸的合成,是由小分子羧酸经缩合、酮还原、脱水和烯还原等多轮循环完成。
与脂肪酸合成不同的是62dE B由一个复合酶系—聚酮合成酶(polyketide synthase,PK S)完成。
因该酶合成的最终产物为62dE B,故也称为62脱氧红霉内酯B合成酶(62deoxyerythronolide B synthase,DE BS)。
DE BS由DE BS1、DE BS2和DE BS3三条肽链组成。
每条肽链有两套结构和功能都相近的酶域(domain),每套酶域称为一个模块(m odule,M),每个模块催化完成一轮碳链的延伸和还原。
每个模块都有三个最基本的酶域:酮酰合成霉(K S)、酰基转移酶(AT)和酰基载体蛋白(ACP),它们可以完成小分子脂肪酸的缩合反应。
但每个M包含对酮基还原的酶域不尽相同, M1、M2、M5和M6四个模块除了三个最基本的酶域外,还有酮还原酶域(K R);M4具有全套的酮还原酶域:K R、脱水酶域(DH)和烯酰还原酶域(ER);而M3没有任何酮还原酶域。
故62dE B的结构不同于饱和脂肪酸,在分子中不仅有饱和的亚甲基,而且有酮基和羟基,但在红霉素结构中没有烯基。
除了6个M 外,在DE BS1的N2端有两个负载酶域(loading domain,LD)AT L和ACP L,负责选择和结合起始单元小分子羧酸;在DE BS3的羧基端有一个将合成聚酮长链水解下来,并协助进行环化成62dE B的硫酯酶酶域(thioesterase,TE)。
与脂肪酸合成还有一个不同之处是62dE B所用的前体小分子羧酸不同:脂肪酸合成所使用的全是乙酸,而62dE B所用的是1个丙酸和6个甲基丙二酸。
62dE B的后修饰包括C26羟基化、C23和C25O2糖基化、C23O2糖基上C23″2O2甲基化及C212羟基化。
C26羟基化酶、C23″2O2甲基化酶和C212羟基化酶都是独立的酶。
C23结合的mycarose的合成和转22卷3期中国生物工程杂志JOURNA L OF CHI NESE BI OTECH NO LOGY2002年6月移由6个酶完成;C25结合的des osamine(红霉糖胺)合成和转移也是由6个酶完成。
在糖多孢红霉菌染色体上,红霉素生物合成基因成簇存在,参与62dE B合成的三个基因(eryA1、eryA2和eryA3)位于基因簇的中间,约33kb。
62dE B 后修饰酶的基因分布于eryA的两侧,直接参与红霉素合成的整个基因簇长度约56kb。
有关红霉素生物合成的详尽过程及其相关基因结构可参考作者撰写的综述[3]。
红霉素的基因工程研究开始于C ortes[4]和Donadio[5]对eryA基因测序和提出62dE B合成模型以后,他们认为62dE B的合成基因与相应的酶域成一一对应关系。
为了验证模型的正确性,Donadio[5]用染色体同源重组方法破坏了K R5酶域基因。
正如预料的那样,突变体AK R5合成了新的红霉素类基因工程产物———5,62二脱氧23α2mycarosyl252羰基2红霉内酯B(5,62dideoxy23α2mycarosyl252ox o2 erythronolide B)。
不仅证实了62dE B生物合成模型的正确性,而且给人们以极大的启示:在DE BS中酶域的结构和功能是相对独立的;DE BS以及62dE B后修饰酶对底物的要求并不十分严格,完全可以通过基因工程方法改变DE BS中的酶域,来对红霉素的大环结构进行改造。
对红霉素后修饰基团改造是红霉素结构改造的另一重要途径,也可以通过改造后修饰酶基因实现。
目前红霉素基因工程研究,主要在于通过基因工程方法改造DE BS基因和62dE B后修饰酶基因,从大环和修饰基团两方面来改造红霉素结构,以期获得新的红霉素类药物。
1 大环内酯环结构的改造111 通过基因工程改变内酯环的大小在大环内酯类抗生素中,既有红霉素、螺旋霉素等常见的142元环和162元环抗生素,又有122元环的酒霉素(methymycin),甚至262元环的pimaricin。
改变内酯环的大小是发现新红霉素类结构的途径之一,在红霉素合成过程中内酯环的大小由DE BS中模块数决定,故可以利用基因工程方法构建不同的模块而合成不同大小的内酯环结构。
迄今已构建了1个模块、2个模块、3个模块、5个模块和7个模块的合成基因,分别合成了开环的二聚酮及62元环、122元环和162元环的聚酮化合物[6-11]。
减少模块只需将TE 酶域融合到相应模块的羧基端即可实现;而添加模块直到不久前才获得成功。
R owe[11]将Strepeomyces hygroscopicus rapM2或rapM5插入到DE BS2TE的M1和M2基因间,合成了四聚酮;而将rapM2整合到野生型糖多孢红霉菌染色体的M1和M2基因间,则合成了162元环的聚酮化合物。
除了改变模块数可以控制内酯环的大小而外,还可以用基因工程方法破坏DE BS中K S1活性,通过添加适当前体合成16-元环的聚酮化合物[12,13]。
但这些非142元环的聚酮都未进行糖基化等修饰研究,因此还不知它们能否成为具有抗生素活性的前体化合物。
112 通过基因工程改变内酯环骨架结构在62dE B 合成时,内酯环骨架结构由小分子羧酸缩合而成,小分子羧酸先缩合成酮基,再由K R还原成羟基,DH 脱水成烯基,以及由ER还原成烃基。
因此,可以通过增加或减少还原酶域改造内酯环的骨架结构。
在减少还原程度方面,可以通过破坏各模块K R使酮基保留[2,5,10,14],也可以破坏ER4使原先的C62C7位亚甲基变成甲烯基[15]。
但仅仅替换DH4中的1个组氨酸时就没有任何聚酮化合物合成,其原因目前还不清楚[16]。
在DE BS的M2、M5和M6中,可以增加DH酶域或DH+ER酶域使羟基进一步还原。
已有报道用Rap M4K R+DH替换DE BS中的K R2、K R5或K R6,使相应位置脱水产生烯基[2,10,17];或用RapM1DH+ ER+K R取代DE BS M2和M5中K R在相应位置产生亚甲基[2,10,18]。
因M1产生的羟基用于形成内酯环,故没有探索增加M1修饰酶域的研究,至今也未见对M3增加酶域的报道。
在M6中虽有用Rap M1中DH+ER+K R替换DE BS K R6的研究,但没有获得预期的亚甲基产物,而是产生了酮基或烯基[2],这是因为在聚酮链合成过程中,聚酮链越过了外加的酶域,这种“跳跃”(skipping)现象在红霉素的基因工程中较为普遍[11;19]。
在62dE B的立体结构中,其羟基有S-和R-两种构型,而羟基的构型由相应模块中的K R酶域决定,通过替换K R酶域可以改变62dE B的立体结构。
在DE BSΠCH999或S1lividans系统,用Rap K R2替换DE BS K R6合成了32位羟基差向异构的62dE B类似物[2]。
113 通过基因工程方法改变内酯环的侧链结构62dE B内酯环的侧链有甲基和乙基,C213位的乙基来源于合成62dE B的起始单元丙酸,而其余位置的甲基由延伸单元甲基丙二酸保留。
11311 通过替换延伸模块AT使环甲基侧链改变 143期张部昌等:红霉素基因工程研究进展62dE B生物合成中延伸单元的选择由模块中AT决定[20,21],DE BS模块中的AT专一性选择2S2甲基丙二酰2C oA作延伸单元,而来源于Strepeomyces hygroscopicus和Streptomyces venezuelae的RapAT2、RapAT14、Hyg AT2和VenAT选择结合丙二酰2C oA,用它们替换DE BS中的AT可使环上相应位置的甲基侧链去除[2,10,20,22,23];而来源于Streptomyces caelestis 的NidAT5对乙基丙二酰2C oA具有专一性,以其基因替换糖多孢红霉菌染色体上AT4基因则合成了C26位乙基化的红霉素类似物[21]。
11312 通过替换负载域使环上C213位乙基侧链改变62dE B生物合成起始物的选择由ATL决定[24226], DE BS AT L以丙酰2C oA作起始物。
不同的负载域对底物的选择性不同,合成avermectin的Ave LD对起始物要求非常宽松,在Streptomyces avermitilis突变体中,使用合成化合物作前体可以合成40多种avermectin的类似物[27]。