林肯链霉菌lmblH和lmbQ基因的功能探究
发布时间:2021-04-14 23:11
林可霉素是林可酰胺类抗生素的重要成员之一。作为临床上广泛使用的一类抗菌素,林可霉素通过抑制细菌蛋白质的合成影响细菌的生长,因而用于治疗各类感染性疾病。虽然通过发酵工艺的改进和菌种的选育可以提高林可霉素的产量,但均具有一定的局限性,而基因工程改造是实现林可霉素生产能力飞跃的有效策略。林可霉素的生物合成途径已被初步解析,其调控机制也变得逐渐清晰,但负责林可霉素生物合成的基因簇(lmb)内仍有部分基因功能未知。其中,基因lmbIH和lmbQ生物信息学预测其编码产物属于PmbA-TldD家族,但作用机理未知,因此探究lmbIH和lmbQ的功能有望完善林可霉素生物合成与调控过程,为林可霉素高产菌株的遗传改造提供操作靶点。为了探究林可霉素簇内基因lmbIH和lmbQ的功能,本论文采用CRISPR/Cas介导的链霉菌基因组编辑技术,以林肯链霉菌(Streptomyces lincolnensis)野生株NRRL2936为出发菌株,分别构建了lmbIH和lmbQ单基因敲除株和双基因联合敲除株。发酵结果显示,lmbIH和/或lmbQ的缺失显著降低林可霉素的合成,但不影响孢子的形成。同时,为了探测lmbI...
【文章来源】:华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2?PPL生物合成途径??Figure?1.2?PPL?biosynthetic?pathway??MTL的生物合成??与PPL相比,MTL的生物合成途径更为复杂,且机制解析还不够完善
?事丨丨?-丨丨(丨^)??OH?OH?OH?OH?飞川」?〇H?/)p():??Octosc?8-phosphate?Octosc?1,8-bisphosphatc??/OH??人?H?r?r??^()H?,??.?n?Ho?LmbL,M,S?and?Z?i,n??LmbK?1|()?"?lmbo?^C^°H???_:??,l0?1?^()H??l,H?L,?"°?'?OH?/?^??Octosc?1?-phosphate?GDP-octose??图1.3?IV1TL生物合成途径??Figure?1.3?MTL?biosynthetic?pathway??缩合及修饰过程??林可霉素A生物合成的第三步是PPL和MTL的缩合及后续的修饰过程,??该部分的研宄进展稍滞。2013年Lucie等人1361通过体外蛋白表达及酶活测定等??实验,证明Lmb.l和CcW均可将脱甲基林可霉素(NDL)转化为林可霉素,??而无需任何其他易形成多聚体结构的蛋白质的帮助,LmW不仅能够转化NDL,??而且还能够转化含有四碳和五碳侧链的化合物,此外还提出LmbC在林可霉素??生物合成中可特异性激活PPL。2015年Zhao等人1371发现了两种低分丫欤的硫醉??-麦角硫醉(EGT)及放线硫氨酸(MSH),在林可霉素A的生物合成中均发挥??了重要作用。在缩合过程中,独立的腺苷酸化域LmbC催化4?-丙基-L-M氨酸的??活化,LmbN转变成全长的载休蛋「1结构域形式|37_3ii|,?LmbT与麦角硫因催化形??成八糖缀合物|371;随后,该偶联物通过酰胺键4活化的4_丙基-L-脯氨酸在LmbD??催化的下缩合
ucn..m?II?1?0?1?⑴?SAM?SAH??1,0?,I,AC?(ilc^lns?||〇Ac?丨丨0?U:??h?7??VM?Oil?UH??1?1,0?0,1?"?y?IK)??JH?y?HO?Oil??■以?N?H?1?LmbF?M,C?N?LmWi?H.t?^??|i?°?'?I???*?I?|?〇?S"?SAM?SAM?d?I?〇?W??H〇?k?NH,.Wa,c?丨丨?〇?HO??Lincoinvcin??X?9??图1.4?MTL及PPL的缩合及修饰途径??Figure?1.4?MTL?and?PPL?condensation?and?modification?pathways??1.2.3林可霉素生物合成的调控研宄??经过几十年的研究,林可霉素的合成途径愈加清晰,但是林可霉素的合成调??控却鲜有报道。Hou等人于2018年首次提出LmbU作为一种新型的调控因子,??正调控林可霉素的合成。转录分析及新霉素抗性等实验证实LmbU可以激活??/wW/C/J/Pf基因的表达,抑制/w从/t/基因的表达[17丨。同年,Hou等人提出??tRNA?BldA可以通过翻译调节促进林可霉素的产生,揭示了?6/以对林肯链霉菌??的形态分化及林可霉素合成的重要作用[|21。Xu等人I42】首次证实了?TetR型调节??因子SLCG-2919可与林可霉素生物合成基因簇的启动子区域特异性结合,通过??抑制簇内基因的转录进而抑制林可霉素的合成。??在林可霉素的生物合成中,全局调控因子AdpA、BldD和GlnR也发挥了重??要作用:林肯链霉菌中AdpA可以直接与其自身启动子结合
【参考文献】:
期刊论文
[1]Streptomyces lincolnensis新遗传操作方法的建立以及lmbQ基因功能研究[J]. 王增亮,赵群飞,高淑红,陈长华,刘文. 生物技术通报. 2010(11)
[2]林可霉素生物合成研究进展[J]. 张惠展,张长生,周军. 国外医药(抗生素分册). 1998(04)
本文编号:3138186
【文章来源】:华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.2?PPL生物合成途径??Figure?1.2?PPL?biosynthetic?pathway??MTL的生物合成??与PPL相比,MTL的生物合成途径更为复杂,且机制解析还不够完善
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【参考文献】:
期刊论文
[1]Streptomyces lincolnensis新遗传操作方法的建立以及lmbQ基因功能研究[J]. 王增亮,赵群飞,高淑红,陈长华,刘文. 生物技术通报. 2010(11)
[2]林可霉素生物合成研究进展[J]. 张惠展,张长生,周军. 国外医药(抗生素分册). 1998(04)
本文编号:3138186
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