Régulation des étapes initiales de la biosynthèse de la spiramycine chez Streptomyces ambofaciens

Abstract

S. ambofaciens peut utiliser le glucose ou les dextrines comme unique source de carbone et d’énergie, ainsi que des acides gras à chaînes longues, après une période d’adaptation. Les ions ammonium constituent une bonne source d’azote, plus efficace que les nitrates. S. ambofaciens possède les enzymes clés de la voie de la glycose et du cycle de Krebs. La production de la spiramycine par S. ambofaciens a été étudiée en fonction de la nature des sources de carbone et d’azote retenues pour la croissance. On observe l’effet glucose ainsi que l’effet négatif d’un excès d’ions ammonium (plus marqué que pour les nitrates) sur la production de la spiramycine. L’addition des acides gras à chaînes courtes (mélange d’acétate et de butyrate) ou longues (palmitate, oléate ou méthyloléate) stimule la production de la spiramycine. De bonnes conditions de croissance et de production sont obtenues avec un mélange de dextrines (n’exerçant pas l’effet de repression) et d’acides gras jouant le rôle de précurseurs d’acylthioesters à chaînes courtes. Il existe chez S. ambofaciens deux systèmes enzymatiques d’activation des acides gras à chaînes courtes : les acyl CoA synthétases et les acylkinases associées aux acylphosphotransférases. Ces kinases peuvent être induites par les acides gras (acétate, propionate, butyrate) au début de la phase stationnaire. De même un excès d’ion ammonium diminue l’activité de l’acétate kinase pendant l’idiophase. Cette inhibition peut être levée par l’addition de l’acétate et du butyrate. Certains acides aminés peuvent également jouer le rôle de précurseurs de la partie aglycone de la spiramycine. L’isoleucine et la valine favorisent la production de l’antibiotique. La valine est dégradée en isobutyrate qui s’accumule dans le milieu pour être ensuite assimilé pendant l’idiophase, corrélativement à une production accrue de spiramycine. Le catabolisme de la valine est régulé au niveau de la valine deshydrogénase par les ions ammonium. Il y a une présomption pour que de nouvelles protéines soient synthétisées au début de la biosynthèse de la spiramycine. Il existerait aussi des phénomènes de turnover de protéines lors du passage de la trophophase à l’idiophase. La biosynthèse de nouvelles protéines pourrait comprendre celle d’enzymes nécessaires à la production de la spiramycine et la protéolyse observée pourrait fournie des précurseurs pour la patrie aglycone de l’antibiotique.