新PoTeM類天然產物的發(fā)掘與生物合成
發(fā)布時間:2021-10-16 02:55
隨著耐藥菌的不斷出現,新結構和新作用機制抗生素的發(fā)掘變得尤為迫切。微生物天然產物是新型抗生素的重要來源;蚪M數據顯示微生物基因組中含有大量隱性的次級代謝生物合成基因簇,基因組挖掘是發(fā)現這些隱性次級代謝產物的有力工具。多環(huán)特特拉姆酸大環(huán)內酸胺(polycyclic tetramate macrolactam,PoTeM)是一類具特特拉姆酸(tetramic acid)結構單元及多環(huán)體系的大環(huán)內酰胺類化合物,具有良好的生物學活性。根據多環(huán)體系的不同,PoTeMs可以分為5/5/6三環(huán),5/6/5三環(huán)和5/5雙環(huán)3個亞類,以HSAF(5/5/6)、ikarugamycin(5/6/5)和alteramide A(5/5)為主要代表。值得注意的是三環(huán)體系中第一個環(huán)有2種成環(huán)方式,如HSAF 中為C14/C18 成環(huán),ikarugamycin中則為C15/C19成環(huán)。PoTeMs以其新穎的化學結構和獨特的作用方式,正逐漸形成一個新的抗生素家族。本研究基于PoTeMs類化合物核心基因的保守性和簡潔性,以基因序列為指導定向尋找新PoTeMs類化合物。我們對課題組已有菌株的基因組分析,發(fā)現Strep...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:119 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.7?(A)?Zpokder?evywoge?eS?C3中HSAF生物合成基因簇的組成;(B)?HSAF多烯骨架??
開發(fā)了多種激活的策略[49-51],可以用于激活PoTeM基因簇。近期,Salas和他??的同事最近嘗試激活5個編碼天然產物的“隱性”基因簇,包括1個類似于??fiontalamides的PoTeM生物合成基因簇[32](圖1.9)。Salas等在PoTeM基因簇的????岐_057/2和基因前插入1個組成型啟動子erw五p*進行轉錄激活。??在模式菌株中,該方法成功地激活了?PoTeM基因簇,并鑒定出2??個新的?PoTeMs?化合物?6-epi-alteramides?A(38)和?B?(39)(圖?1.10)。??有趣的是,距離^%_057i2基因上游7.6?kb的LuxR家族轉錄調控因子編碼??基因5^g_0570d的過表達會導致6-epialteramide?A?(38)的過量生產但僅生產較??少的6-epialteramide?B?(39)[32]。LuxR家族轉錄調控因子曾被認為是生物合成途??徑特異性激活因子,其過表達已被證明是激活“隱性”生物合成基因簇的有效途徑。??值得注意的是,在已鑒定的PoTeM基因簇中,^/^_057抓并不保守。利用同樣??的啟動子置換策略,成功激活了一個位于海洋來源鏈霉菌S^ep/'omyces?sp.??SCSIO02999沙霉素生物合成簇附近的沉默PoTeM生物合成基因簇
步分離純化,獲得1個生物合成中間體compound?c?(47,Alteramide?A的類似物,??不含有25-羥基并且C-14有不同的立體化學),敲除基因的突變株中分??離出罕見的具有5/4/6三環(huán)的化合物compound?d?(62)(圖1.11)。此外,由??SG/?S72-S以組成的3個基因盒合成了異源產物52。而由SGi?S72-Si5組成的四??基因盒則產生了異源產物36。采用基因敲除和異源重組相結合的方法,證明基??因5^及577-<575參與化合物compound?a?(36)和compound?b?(46)的生物合成,并闡??明了?SGR815?(與HSAF通路中的甾醇去飽和酶和frontalamide通路中的FtdF同??源)為C-25羥化酶。在此基礎上,提出36和46在S.?grfww的生物合成途徑,??并預測52為關鍵生物合成中間體[37]。??16??
本文編號:3439008
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:119 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.7?(A)?Zpokder?evywoge?eS?C3中HSAF生物合成基因簇的組成;(B)?HSAF多烯骨架??
開發(fā)了多種激活的策略[49-51],可以用于激活PoTeM基因簇。近期,Salas和他??的同事最近嘗試激活5個編碼天然產物的“隱性”基因簇,包括1個類似于??fiontalamides的PoTeM生物合成基因簇[32](圖1.9)。Salas等在PoTeM基因簇的????岐_057/2和基因前插入1個組成型啟動子erw五p*進行轉錄激活。??在模式菌株中,該方法成功地激活了?PoTeM基因簇,并鑒定出2??個新的?PoTeMs?化合物?6-epi-alteramides?A(38)和?B?(39)(圖?1.10)。??有趣的是,距離^%_057i2基因上游7.6?kb的LuxR家族轉錄調控因子編碼??基因5^g_0570d的過表達會導致6-epialteramide?A?(38)的過量生產但僅生產較??少的6-epialteramide?B?(39)[32]。LuxR家族轉錄調控因子曾被認為是生物合成途??徑特異性激活因子,其過表達已被證明是激活“隱性”生物合成基因簇的有效途徑。??值得注意的是,在已鑒定的PoTeM基因簇中,^/^_057抓并不保守。利用同樣??的啟動子置換策略,成功激活了一個位于海洋來源鏈霉菌S^ep/'omyces?sp.??SCSIO02999沙霉素生物合成簇附近的沉默PoTeM生物合成基因簇
步分離純化,獲得1個生物合成中間體compound?c?(47,Alteramide?A的類似物,??不含有25-羥基并且C-14有不同的立體化學),敲除基因的突變株中分??離出罕見的具有5/4/6三環(huán)的化合物compound?d?(62)(圖1.11)。此外,由??SG/?S72-S以組成的3個基因盒合成了異源產物52。而由SGi?S72-Si5組成的四??基因盒則產生了異源產物36。采用基因敲除和異源重組相結合的方法,證明基??因5^及577-<575參與化合物compound?a?(36)和compound?b?(46)的生物合成,并闡??明了?SGR815?(與HSAF通路中的甾醇去飽和酶和frontalamide通路中的FtdF同??源)為C-25羥化酶。在此基礎上,提出36和46在S.?grfww的生物合成途徑,??并預測52為關鍵生物合成中間體[37]。??16??
本文編號:3439008
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