sanL和pgsA在链霉菌尼可霉素衍生物和磷脂酰肌醇生物合成中的功能

• 作 者: 冯迟
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 抗生素 链霉菌 生物合成 发酵工艺

链霉菌是一类呈革兰氏阳性的土壤丝状细菌，具有像真菌一样的复杂的形态分化周期，以及无与伦比的合成次级代谢产物的能力。对链霉菌次级代谢产物生物合成过程的研究为获得新结构的抗生素提供了理论基础，而对代谢产物与形态分化之间关系的探索有利于进一步揭示在复杂的生命周期中基因的功能。本文以圈卷产色链霉菌和天蓝色链霉菌为材料进行了以下两部分研究工作：　　⑴sanL在圈卷产色链霉菌尼可霉素衍生物合成中的功能:圈卷产色链霉菌sanL的阻断导致突变株中的尼可霉素肽基合成途径中断，从而不能产生具抑菌活性的尼可霉素。在培养基中添加肽基合成中间产物吡啶甲酸的结构类似物烟酸进行定向发酵，突变株能够产生两种具有生物活性的尼可霉素结构同系物。用HPLC分离得到这两种化合物组分，并进行质谱分析及核磁共振检测，确定了这两种新组分的结构，并将其命名为尼可霉素Px和Pz。与野生菌株产生的尼可霉素X和Z相比，尼可霉素Px和Pz的相对分子量为479.2，肽基吡啶环结构由4-羟基-2-吡啶变为3-吡啶，并且具有高效的抗真菌活性。而在不同的pH及温度条件下，尼可霉素Px和Pz的稳定性均好于尼可霉素X和Z，具有更好的应用前景。　　⑵pgsA在天蓝色链霉菌磷脂酰肌醇生物合成中的功能:pgsA是链霉菌磷脂酰肌醇生物合成中的关键基因。在链霉菌的生长分化过程中肌醇起到极其重要的作用。在天蓝色链霉菌中对肌醇进一步代谢途径的研究发现，推测的磷脂酰肌醇合成酶编码基因，CO1527(pgsA)被阻断后，对细胞有致死效果，推断是由肌醇合成磷脂酰肌醇的途径被阻断造成。而阻断另一条肌醇代谢合成分枝硫醇途径的关键酶基因SCO4204（mshA）后，对天蓝色链霉菌的生长没有明显影响。实验结果表明，在天蓝色链霉菌中pgsA可能作为看家基因，磷脂酰肌醇的合成与链霉菌的生存命运密切相关。