链霉菌Streptomyces antibioticus NRRL 8167中Naphthgeranine A生物合成基因簇的分析鉴定

论文摘要

【背景】微生物来源的天然产物是小分子药物或药物先导物的重要来源。对链霉菌Streptomyces antibioticus NRRL 8167的基因组分析显示,其包含多个次级代谢产物的生物合成基因簇,具有产生多种新化合物的潜力。【目的】对链霉菌S. antibioticus NRRL 8167中次级代谢产物进行研究,以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物,并对相应产物的生物合成基因簇和生物合成途径进行解析。【方法】利用HPLC图谱结合特征性紫外吸收和LC-MS方法,排除S. antibioticus NRRL 8167产生的已知化合物,确定具有特殊紫外吸收的化合物作为挖掘对象,然后利用正、反相硅胶柱色谱、高效液相色谱等技术对次级代谢产物进行分离纯化,分离化合物。利用质谱及核磁共振光谱技术对化合物结构进行解析和鉴定;提取链霉菌S. antibioticus NRRL 8167基因组DNA,利用PacBio测序平台进行基因组测序;利用生物信息学对基因组进行注释,并对合成该化合物的基因簇进行定位分析,推导其生物合成途径。【结果】确定这个化合物是NaphthgeranineA,属于聚酮类化合物。全基因组序列分析发现S.antibioticusNRRL8167基因组含有28个次级代谢产物生物合成基因簇,其中基因簇20可能负责Naphthgeranine A的生物合成,并对其生物合成途径进行了推导。【结论】基于紫外吸收光谱和质谱特征,从S. antibioticus NRRL 8167菌株的发酵提取物中分离鉴定了一个聚酮类化合物Naphthgeranine A。该菌株的全基因组测序为其生物合成基因簇的鉴定提供了前提,对Naphthgeranine A生物合成基因簇和生物合成途径的推测为进一步研究这个化合物的生物合成机制奠定了基础。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•     1.1.1 菌株
•     1.1.2 培养基
•     1.1.3 主要试剂和仪器
•   1.2 方法
•     1.2.1 菌株的培养及发酵
•     1.2.2 次级代谢产物的提取
•     1.2.3 次级代谢产物的检测方法
•     1.2.4 目标产物的分离纯化及结构鉴定
•     1.2.5 基因组DNA的提取及生物合成基因簇分析
• 2 结果与分析
•   2.1 目标化合物的筛选和分离纯化
•   2.2 结构鉴定
•   2.3 S.antibioticus NRRL 8167菌株基因组的生物信息学分析
•     2.3.1 全基因组序列信息分析
•     2.3.2 S.antibioticus NRRL 8167菌株中Naphthgeranine A生物合成基因簇的定位与分析
•     2.3.3 Naphthgeranine A生物合成途径的推导
• 3 讨论与结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘洋,王晓政,黄婷婷,周子画,林双君

关键词: 生物合成基因簇,型聚酮合酶,生物合成途径

来源: 微生物学通报 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(31425001),上海交通大学新进青年教师启动计划(18X100040053)~~

分类号: Q78

DOI: 10.13344/j.microbiol.china.190274

页码: 2645-2656

总页数: 12

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