抗感染抗生素teixobactin的生物合成途徑的重構(gòu)和異源表達(dá)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-10 17:03
近些年,隨著抗生素的廣泛使用甚至濫用,細(xì)菌耐藥性逐漸增加。耐藥性致病菌的傳播和感染嚴(yán)重危害人類健康,已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的棘手問題。來源于不可培養(yǎng)土壤微生物Eleftheria terra的縮肽類抗生素teixobactin具有獨(dú)特新穎的雙重靶標(biāo)作用機(jī)制,即通過同時(shí)與細(xì)菌細(xì)胞壁上肽聚糖前體脂質(zhì)Ⅱ及壁磷壁酸前體脂質(zhì)Ⅲ的保守序列相結(jié)合來阻斷細(xì)菌細(xì)胞壁的合成,對(duì)多種耐藥性致病菌具有顯著強(qiáng)效的抑制活性,包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)和結(jié)核分支桿菌(Mycobacterium tuberculosis)等。這種特殊的作用方式使病原體對(duì)其很難產(chǎn)生耐藥性。因而,teixobactin作為一種對(duì)抗耐藥性致病菌的先導(dǎo)化合物在抗感染藥物研發(fā)方面顯示出巨大的潛力。Teixobactin結(jié)構(gòu)中的十三元環(huán)及稀有的非天然氨基酸L-allo-enduracididine(L-allo-End)的化學(xué)合成難度大,產(chǎn)量難以提升;其生物合成基因簇大(約52 kb),其產(chǎn)生菌Eleftheria terrae不可培養(yǎng)。所以,本研...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?Teixobactin的化學(xué)結(jié)構(gòu)[5]??-^5^??
和fcc〇2ra。這兩個(gè)NRPS編碼基因共含有11個(gè)模塊,其中每個(gè)模塊負(fù)責(zé)整合新生肽??鏈中的一個(gè)特定的氨基酸,最后通過^丨eil與/VThrs的內(nèi)酯化反應(yīng)將線性肽鏈從??NRPS組裝生產(chǎn)線上釋放,如圖1-3所示。甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域(MT?domain)存在??于第1模塊中,其負(fù)責(zé)i)-Phe^iV-甲基化。值得注意的是,fcco2包含兩個(gè)串聯(lián)的硫??酯酶結(jié)構(gòu)域,這種結(jié)構(gòu)在NRPS中是很罕見的。研宄證明,兩個(gè)串聯(lián)硫酯酶在功??能上是可互換的,并且很有可能協(xié)同作用,代表了一種前所未有的NRPS酶學(xué)卸??載機(jī)制吹一些基因與加>1和加2相鄰,它們的功能尚不清楚,這些基因可能涉??及調(diào)控、產(chǎn)物產(chǎn)出等W。??目前,teixobactin的生物合成研宄在很大程度上滯后于化學(xué)合成研宄。因此,??本課題對(duì)于teixobactin生物合成途徑的研究是非常有必要的。鑒于原始產(chǎn)生菌在??現(xiàn)有條件下不可培養(yǎng),重構(gòu)teixobactin的生物合成基因簇進(jìn)行異源表達(dá)是實(shí)現(xiàn)??teixobactin生物合成的有效途徑。??7??
(如阿拉伯糖或鼠李糖誘導(dǎo)型啟動(dòng)子)[7〃3]或溫度敏感型質(zhì)粒(如pSClOl)?[74]??控制重組酶的表達(dá)。??Red/ET同源重組工程有兩種主要類型,如圖1-4所示。RecE/RecT蛋白可以??髙效介導(dǎo)兩個(gè)線性片段發(fā)生同源重組,即線線重組(Linear-Linear?Homologous??Recombination,?LLHR)?;?Reda/Redp蛋白可以高效介導(dǎo)環(huán)狀質(zhì)粒與線性片段發(fā)??生同源重組,即線環(huán)重組(Linear-Circular?Homologous?Recombination,LCHR)。??RecE只與RecT搭配工作,Reda只和Redp搭配工作,RecE與Redp或者Reda與??RecT搭配則不工作[75]。如果底物是ssDNA,則只需具有單鏈結(jié)合蛋白的Redp??或RecT即可[76]。??□?GB2005??□?GB05-pir?□?GB2005??^?12.000?°?^??^?5?丄?+?10.000?-?X,??J?!脈?二?!?8.000-?r1???PCR?I,5°'?.?-?p^p-pca?-?|?e.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種不易誘發(fā)耐藥性的新型抗生素teixobactin的研究進(jìn)展[J]. 張煥云,李瑞娟. 中國抗生素雜志. 2019(01)
[2]非核糖體肽合成酶研究進(jìn)展[J]. 韓夢(mèng)瑤,陳晶晶,喬云明,朱平. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]非核糖體肽合成酶(NRPSs)作用機(jī)理與應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 王世媛. 微生物學(xué)報(bào). 2007(04)
[4]Red/ET同源重組介導(dǎo)細(xì)菌人工染色體的快速修飾[J]. 王軍平,張友明,粟永萍. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2005(05)
本文編號(hào):3130008
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?Teixobactin的化學(xué)結(jié)構(gòu)[5]??-^5^??
和fcc〇2ra。這兩個(gè)NRPS編碼基因共含有11個(gè)模塊,其中每個(gè)模塊負(fù)責(zé)整合新生肽??鏈中的一個(gè)特定的氨基酸,最后通過^丨eil與/VThrs的內(nèi)酯化反應(yīng)將線性肽鏈從??NRPS組裝生產(chǎn)線上釋放,如圖1-3所示。甲基轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域(MT?domain)存在??于第1模塊中,其負(fù)責(zé)i)-Phe^iV-甲基化。值得注意的是,fcco2包含兩個(gè)串聯(lián)的硫??酯酶結(jié)構(gòu)域,這種結(jié)構(gòu)在NRPS中是很罕見的。研宄證明,兩個(gè)串聯(lián)硫酯酶在功??能上是可互換的,并且很有可能協(xié)同作用,代表了一種前所未有的NRPS酶學(xué)卸??載機(jī)制吹一些基因與加>1和加2相鄰,它們的功能尚不清楚,這些基因可能涉??及調(diào)控、產(chǎn)物產(chǎn)出等W。??目前,teixobactin的生物合成研宄在很大程度上滯后于化學(xué)合成研宄。因此,??本課題對(duì)于teixobactin生物合成途徑的研究是非常有必要的。鑒于原始產(chǎn)生菌在??現(xiàn)有條件下不可培養(yǎng),重構(gòu)teixobactin的生物合成基因簇進(jìn)行異源表達(dá)是實(shí)現(xiàn)??teixobactin生物合成的有效途徑。??7??
(如阿拉伯糖或鼠李糖誘導(dǎo)型啟動(dòng)子)[7〃3]或溫度敏感型質(zhì)粒(如pSClOl)?[74]??控制重組酶的表達(dá)。??Red/ET同源重組工程有兩種主要類型,如圖1-4所示。RecE/RecT蛋白可以??髙效介導(dǎo)兩個(gè)線性片段發(fā)生同源重組,即線線重組(Linear-Linear?Homologous??Recombination,?LLHR)?;?Reda/Redp蛋白可以高效介導(dǎo)環(huán)狀質(zhì)粒與線性片段發(fā)??生同源重組,即線環(huán)重組(Linear-Circular?Homologous?Recombination,LCHR)。??RecE只與RecT搭配工作,Reda只和Redp搭配工作,RecE與Redp或者Reda與??RecT搭配則不工作[75]。如果底物是ssDNA,則只需具有單鏈結(jié)合蛋白的Redp??或RecT即可[76]。??□?GB2005??□?GB05-pir?□?GB2005??^?12.000?°?^??^?5?丄?+?10.000?-?X,??J?!脈?二?!?8.000-?r1???PCR?I,5°'?.?-?p^p-pca?-?|?e.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種不易誘發(fā)耐藥性的新型抗生素teixobactin的研究進(jìn)展[J]. 張煥云,李瑞娟. 中國抗生素雜志. 2019(01)
[2]非核糖體肽合成酶研究進(jìn)展[J]. 韓夢(mèng)瑤,陳晶晶,喬云明,朱平. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]非核糖體肽合成酶(NRPSs)作用機(jī)理與應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 王世媛. 微生物學(xué)報(bào). 2007(04)
[4]Red/ET同源重組介導(dǎo)細(xì)菌人工染色體的快速修飾[J]. 王軍平,張友明,粟永萍. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2005(05)
本文編號(hào):3130008
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