塞克肽类（Sactipeptide）天然产物的研究进展
发布时间：2021-12-22 00:21
塞克肽是一类重要的核糖体肽天然产物,具有多种生物活性,它们的共同特征是存在由半胱氨酸巯基与受体氨基的α-碳原子连接的分子内硫醚键.本篇综述总结了近年来塞克肽的发现、活性、生物合成、作用机制等多方面的工作,详细讨论了由SAM自由基酶介导的硫醚键形成机制.
【文章来源】：生物化学与生物物理进展. 2020,47(10)北大核心SCICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
核糖体肽类天然产物的生物合成途径
Subtilosin A来源于Bacillus subtilis 168，于1985年被发现，是第一个被发现的塞克肽[14]，然而在此18年后Subtilosin A分子内3组硫醚桥键的特殊化学结构才通过核磁共振波谱法得到确定[9,15].此后的10多年时间里，另外的4种塞克肽陆续被发现与鉴定.这些塞克肽均来自于好氧菌芽孢杆菌属，分别是产孢杀伤因子（sporulation killing factor,SKF)[13]、thurincin H[12,16]和thuricin CD（一类双组分塞克肽）[11,17]（图2,3）.近年来，随着生物信息学分析手段和基因组测序技术的进步，越来越多的塞克肽类天然产物被发现并鉴定.2014年，Christian Hertweck研究组借助anti-SMASH[18-19]、BAGEL3[20]、BLAST等生物信息学分析软件对已知基因组序列的厌氧菌进行Ri PPs基因组挖掘（genome mining），结果显示在211株厌氧菌中发现59株（占比28%）含有Ri PPs基因簇.进一步对上述59株菌中的81个Ri PPs基因簇进行分析，发现其中包含16个塞克肽类基因簇，其中除变形菌门（Proteobacteria）和热袍菌门（Thermotogae）各有1个塞克肽类产生菌，其余14个塞克肽均分布于厚壁菌门（Firmicutes），而厚壁菌门中的14个塞克肽类有8个分布于梭菌属（Clostridium)[21].这些研究结果表明，塞克肽类主要分布与厚壁菌门的好氧菌芽孢杆菌和厌氧菌梭菌两个种属.2015年，Azevedo等[22]对224株瘤胃细菌（ruminal bacteria）及5株瘤胃古菌（ruminal archaea）进行了细菌素（bacteriocin，是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽）生物合成基因簇分布及多样性的基因组探矿研究，通过初步的生物信息学分析，在这229株瘤胃微生物中，有51株瘤胃微生物基因组包含潜在塞克肽类基因簇68个.以基因组上邻近前体肽20 kb区域内包含ABC转运子和SAM自由基蛋白（radical S-adenosylmethionine protein,r SAM）为选择标记，进一步分析表明不同细菌基因组中含有11个塞克肽类基因簇，基因簇大小从5.1 kb (Butyrivibrio hungatei XBD2006）到10.1 kb (Peptostreptococcus anaerobius C）不等.同年，Walsh等[23]基于人类微生物组计划基因组数据对人类胃肠道中的细菌素基因簇进行鉴定，在厚壁菌门、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和互养菌门（Synergistetes）的59个独特成员中鉴定到74个细菌素基因簇（图4），其中就包含了7个塞克肽基因簇.以上研究进一步揭示了塞克肽类在不同微生物种属间广泛分布.
2015年，Azevedo等[22]对224株瘤胃细菌（ruminal bacteria）及5株瘤胃古菌（ruminal archaea）进行了细菌素（bacteriocin，是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽）生物合成基因簇分布及多样性的基因组探矿研究，通过初步的生物信息学分析，在这229株瘤胃微生物中，有51株瘤胃微生物基因组包含潜在塞克肽类基因簇68个.以基因组上邻近前体肽20 kb区域内包含ABC转运子和SAM自由基蛋白（radical S-adenosylmethionine protein,r SAM）为选择标记，进一步分析表明不同细菌基因组中含有11个塞克肽类基因簇，基因簇大小从5.1 kb (Butyrivibrio hungatei XBD2006）到10.1 kb (Peptostreptococcus anaerobius C）不等.同年，Walsh等[23]基于人类微生物组计划基因组数据对人类胃肠道中的细菌素基因簇进行鉴定，在厚壁菌门、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和互养菌门（Synergistetes）的59个独特成员中鉴定到74个细菌素基因簇（图4），其中就包含了7个塞克肽基因簇.以上研究进一步揭示了塞克肽类在不同微生物种属间广泛分布.图4 2015年Walsh等[23]鉴定到的74个Ri PP生物合成基因簇.不同类别出现频率（a）及其产生菌所属门类分布（b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]羊毛硫肽类化合物（Lanthipeptide）生物合成新进展[J]. 莫天录,薛林贵,张琪. 微生物学报. 2016(03)
本文编号：3545435
【文章来源】：生物化学与生物物理进展. 2020,47(10)北大核心SCICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
核糖体肽类天然产物的生物合成途径
Subtilosin A来源于Bacillus subtilis 168，于1985年被发现，是第一个被发现的塞克肽[14]，然而在此18年后Subtilosin A分子内3组硫醚桥键的特殊化学结构才通过核磁共振波谱法得到确定[9,15].此后的10多年时间里，另外的4种塞克肽陆续被发现与鉴定.这些塞克肽均来自于好氧菌芽孢杆菌属，分别是产孢杀伤因子（sporulation killing factor,SKF)[13]、thurincin H[12,16]和thuricin CD（一类双组分塞克肽）[11,17]（图2,3）.近年来，随着生物信息学分析手段和基因组测序技术的进步，越来越多的塞克肽类天然产物被发现并鉴定.2014年，Christian Hertweck研究组借助anti-SMASH[18-19]、BAGEL3[20]、BLAST等生物信息学分析软件对已知基因组序列的厌氧菌进行Ri PPs基因组挖掘（genome mining），结果显示在211株厌氧菌中发现59株（占比28%）含有Ri PPs基因簇.进一步对上述59株菌中的81个Ri PPs基因簇进行分析，发现其中包含16个塞克肽类基因簇，其中除变形菌门（Proteobacteria）和热袍菌门（Thermotogae）各有1个塞克肽类产生菌，其余14个塞克肽均分布于厚壁菌门（Firmicutes），而厚壁菌门中的14个塞克肽类有8个分布于梭菌属（Clostridium)[21].这些研究结果表明，塞克肽类主要分布与厚壁菌门的好氧菌芽孢杆菌和厌氧菌梭菌两个种属.2015年，Azevedo等[22]对224株瘤胃细菌（ruminal bacteria）及5株瘤胃古菌（ruminal archaea）进行了细菌素（bacteriocin，是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽）生物合成基因簇分布及多样性的基因组探矿研究，通过初步的生物信息学分析，在这229株瘤胃微生物中，有51株瘤胃微生物基因组包含潜在塞克肽类基因簇68个.以基因组上邻近前体肽20 kb区域内包含ABC转运子和SAM自由基蛋白（radical S-adenosylmethionine protein,r SAM）为选择标记，进一步分析表明不同细菌基因组中含有11个塞克肽类基因簇，基因簇大小从5.1 kb (Butyrivibrio hungatei XBD2006）到10.1 kb (Peptostreptococcus anaerobius C）不等.同年，Walsh等[23]基于人类微生物组计划基因组数据对人类胃肠道中的细菌素基因簇进行鉴定，在厚壁菌门、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和互养菌门（Synergistetes）的59个独特成员中鉴定到74个细菌素基因簇（图4），其中就包含了7个塞克肽基因簇.以上研究进一步揭示了塞克肽类在不同微生物种属间广泛分布.
2015年，Azevedo等[22]对224株瘤胃细菌（ruminal bacteria）及5株瘤胃古菌（ruminal archaea）进行了细菌素（bacteriocin，是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成机制产生的一类具有抑菌活性的多肽或前体多肽）生物合成基因簇分布及多样性的基因组探矿研究，通过初步的生物信息学分析，在这229株瘤胃微生物中，有51株瘤胃微生物基因组包含潜在塞克肽类基因簇68个.以基因组上邻近前体肽20 kb区域内包含ABC转运子和SAM自由基蛋白（radical S-adenosylmethionine protein,r SAM）为选择标记，进一步分析表明不同细菌基因组中含有11个塞克肽类基因簇，基因簇大小从5.1 kb (Butyrivibrio hungatei XBD2006）到10.1 kb (Peptostreptococcus anaerobius C）不等.同年，Walsh等[23]基于人类微生物组计划基因组数据对人类胃肠道中的细菌素基因簇进行鉴定，在厚壁菌门、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）和互养菌门（Synergistetes）的59个独特成员中鉴定到74个细菌素基因簇（图4），其中就包含了7个塞克肽基因簇.以上研究进一步揭示了塞克肽类在不同微生物种属间广泛分布.图4 2015年Walsh等[23]鉴定到的74个Ri PP生物合成基因簇.不同类别出现频率（a）及其产生菌所属门类分布（b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]羊毛硫肽类化合物（Lanthipeptide）生物合成新进展[J]. 莫天录,薛林贵,张琪. 微生物学报. 2016(03)
本文编号：3545435
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3545435.html
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