Os alcalóides do ergot (EAs) são uma classe de derivados de indol usados como medicamentos prescritos para o tratamento de doenças neurológicas. Devido à produção limitada de EAs por Claviceps e às dificuldades enantiosseletivas encontradas na síntese química, o fornecimento sustentável de EAs continua a ser um desafio. Recentemente, numerosas tentativas foram feitas para produzir EAs em hospedeiros heterólogos. Porém, esses esforços trouxeram apenas a produção do precursor, o ácido lisérgico (LA), com baixa eficiência. Aqui, relatamos a biossíntese de novo de alta eficiência de LA e uma série de EAs derivados de LA em fábricas de células de Aspergillus oryzae. Com base no sequenciamento do genoma da cepa C. purpurea 22.07 produtora de EAs, um cluster de genes biossintéticos de EAs foi anotado e caracterizado. Depois de introduzir e otimizar a through biossintética da agroclavina (AG) em A. oryzae, construímos uma cepa de chassi eficiente para produzir AG. Em seguida, confirmamos a função do CloA’ anotado para catalisar a oxidação sucessiva de AG em LA e ácido isolisérgico (ILA) neste chassi produtor de AG e realizar sua produção de novo com títulos de 52,68 ± 1,49 e 6,32 ± 2,08 mg/L , respectivamente. A introdução subsequente dos genes da peptídeo sintetase não ribossomal LpsB’ e LpsC’ permitiu a biossíntese completa da ergometrina e de uma série de seus análogos, alcançando um título complete de mais de 160 mg/L. A biossíntese inesperada de isolisergil-glicina e lisergil-glicina revelou uma nova função de LpsC’, que utiliza glicina como substrato. Nosso trabalho realiza com sucesso a biossíntese completa de uma série de EAs em um fungo industrialmente viável, o que abrirá o caminho para a fabricação de EAs de forma verde e sustentável.
