土壤宏基因组来源新型四环素破坏酶基因tet(64)的表达及功能鉴定

摘要：

[目的]本文旨在研究土壤宏基因组来源的新型四环素破坏酶Tet(64)的耐药机制并分析tet(64)的基因环境,为tet(64)基因的传播及抗生素和佐剂的研发奠定基础.[方法]利用体外生化反应验证Tet(64)降解四环素的功能,通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析降解产物,结合序列比对、系统发育树构建、分子对接等生物信息学方法推测Tet(64)中与四环素结合的重要氨基酸残基,解析Tet(64)的耐药机制和 tet(64)基因的水平转移风险.[结果]MQ776 克隆的序列分析发现tet(64)上游存在IS1 插入序列,暗示tet(64)基因具有潜在的水平转移风险.Tet(64)属于黄素依赖型单加氧酶,与首次发现的四环素破坏酶Tet(X)仅有18.93％的序列一致性,与最近发现的一系列土壤来源四环素破坏酶Tet(47)—Tet(56)也只有 70％左右的序列一致性.SWISS-MODEL三维建模发现Tet(64)与土壤来源的Tet(50)具有相似的结构,包含1 个四环素结合域、1 个FAD结合域以及连接上述 2 个结构域的 2 个α-螺旋.体外生化试验发现Tet(64)降解四环素后产生了 2 个特异产物,m/z均为 461.0,与Tet(X)催化产物一致.推测反应中四环素C11a位点被羟基化,破坏了C11 和C12 组成的β-二酮区域,导致四环素不能螯合镁离子而失去抗菌活性.[结论]鉴定了土壤来源的新型四环素破坏酶Tet(64)的四环素降解功能,初步解析了Tet(64)的耐药机制.

关键词：四环素破坏酶、生化分析、耐药机制、分子对接

所属期刊栏目：46

分类号：Q786(基因工程（遗传工程）)

资助基金：国家自然科学基金31770049

在线出版日期：2023-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：387-395