恰塔努加链霉菌中纳他霉素转运网络及其调控机制研究

发布时间：2018-11-18 20:16

【摘要】：链霉菌能产生大量具有重要医疗和商业价值的天然产物,其中包括了大部分抗生素。抗生素对于产生菌普遍具有自身毒性,链霉菌为抵抗所合成药物对自身的伤害,进化出多种自身耐药机制,药物外排是其中一种十分重要的机制。近年来抗生素的合成、调控、后修饰机制都得到了深入解析,而抗生素转运机制的研究仍然处于起步阶段。本文以一株自行筛选的纳他霉素高产工业菌L10为研究对象,深入解析了纳他霉素及其合成前体的转运机制和相关调控应答机制。首先,论文证实纳他霉素合成基因簇内的两个Ⅲ型ABC转运蛋白ScnA和ScnB参与了纳他霉素转运,且ScnA和ScnB能够分别形成同源二聚体行使纳他霉素转运功能。除ScnA和ScnB外,我们利用表达谱芯片筛选出Mfs1、NepⅠ/NepⅡ这2组转运蛋白, 其中Mfs1编码了主要协助转运蛋白超家族蛋白；NepⅠ/NepⅡ共同编码了I型ABC转运蛋白。实验结果表明：Mfs1与NepⅠ/Ⅱ能够与ScnA、 ScnB协同作用,共同构成纳他霉素高效转运网络。进一步研究发现,ScnA/B、Mfs1还能够识别和转运纳他霉素合成直接前体4,5-脱环氧纳他霉素。另外,进化分析结果表明存在于抗生素合成基因簇外基因编码的转运蛋白可能是广泛存在的链霉菌中的一种自身耐药机制。其次,论文系统研究了纳他霉素转运网络的调控机制,研究结果表明,scnA/B受途径特异性调控因子ScnRⅡ正调控,mfs1受TetR家族调控因子Mfo1负调控。当细胞内出现纳他霉素或其前体累积时, Mfo1会应答这种累积,启动Mfs1高表达,进而协助外排纳他霉素及其前体,保护细胞免受自身代谢产物损伤。nepⅠ/Ⅱ的调控机制取得了初步进展,但仍需进一步探索和验证。综上所述,我们首次在S. chattanoogensis L10中发现并深入解析了恰塔努加链霉菌中纳他霉素高效转运机制,揭示了该转运网络的应答调控机制。本研究为从转运角度解除菌株自身耐药性提供重要理论依据,并为抗生素生产菌高产改造提供了新思路。
[Abstract]:Streptomyces produces a large number of natural products of important medical and commercial value, including most antibiotics. Antibiotics are generally self-toxic to producing bacteria. Streptomyces has evolved a variety of self-resistance mechanisms to resist the harm of synthetic drugs. Drug efflux is one of the most important mechanisms. In recent years, the mechanism of antibiotic synthesis, regulation and post-modification has been deeply analyzed, but the mechanism of antibiotic transport is still in its infancy. In this paper, the transport mechanism of natamycin and its synthetic precursors and the related regulatory response mechanisms were analyzed with a self-screened industrial strain L10, which was a high-yielding industrial strain of natamycin. Firstly, it was confirmed that ScnA and ScnB, two type 鈪，

本文编号：2341093