教酒链霉菌NRRL 3882中钙霉素生物合成后修饰基因calD的功能分析

摘要：

[目的]钙霉素是二价阳离子载体,是一类含有吡咯环的聚醚类抗生素,广泛用于细胞二价阳离子的生物学功能研究.本文以钙霉素生物合成基因簇中calD基因为研究对象,通过蛋白质同源序列比对、基因敲除、回补验证及HPLC/MS分析,对calD基因的功能进行表征.[方法]对calD基因功能进行生物信息学预测.选用钙霉素产生菌Streptomyces chartreusis NRRL3882,通过PCR-targeting的方法对calD基因进行敲除获得突变株,再将calD基因克隆到链霉菌整合质粒上,通过接合转移技术将calD回补到缺失株中.使用HPLC/MS技术对菌株发酵产物进行分析.[结果]生物信息学预测CalD蛋白酶属于氧化还原酶.获得calD基因敲除突变株⊿calD及基因回补菌株⊿calD:calD. HPLC/MS检测到calD基因的缺失菌株大幅降低钙霉素产生能力,与野生型菌株相比,突变株中积累更多的3-Hydroxylcezomycin和更少的氮-去甲基钙霉素.[结论]calD参与钙霉素的生物合成.calD的缺失导致3-Hydroxylcezomycin的积累,推测calD负责钙霉素生物合成途径中苯并噁唑环3位上羟基转化成酮基的氧化反应.初步阐明了calD基因在钙霉素生物合成途径中的功能机制.

关键词：教酒链霉菌NRRL 3882、钙霉素、calD基因、3-Hydroxylcezomycin

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资助基金：国家自然科学基金面上项目No.30770016;国家973计划项目No.2012CB721000

在线出版日期：2015-03-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：148-156