醌那霉素生物合成基因簇中alp2F和alp2G基因的功能表征

论文摘要

醌那霉素是由Ⅱ型聚酮合酶系统产生的一类角蒽环类聚酮化合物。从结构上看,其具有三个显著的特征:苯并芴核、高度氧化的A环以及芴环上的重氮基团。醌那霉素因其特殊的苯并芴结构以及良好的生物活性,引起了科研人员广泛的研究兴趣。但是迄今醌那霉素的生物合成途径并没有得到完全的解析,尤其是对重氮基团的形成。前期研究因缺少醌那霉素完整的生物合成基因簇信息而受到阻碍。本课题组最近确证了醌那霉素的完整生物合成基因簇,共包含62个基因,其中有8个基因并没有被报道过。通过生物信息学分析,本研究发现其中alp2F和alp2G基因与cremeomycin生物合成中的creE和creD具有高度的同源性。creE和creD基因产物通过催化天冬氨酸生成亚硝酸,其后亚硝酸在酸性条件下自发加载到化合物的碳骨架上,实现重氮基团的加载。本研究通过体外酶催化反应证实了Alp2F和Alp2G同样可以催化天冬氨酸生成亚硝酸。亚硝酸钠喂养实验进一步确证了亚硝酸盐参与醌那霉素的合成。alp2F和alp2G基因功能体外和体内的确证,不仅是对醌那霉素生物合成基因簇中未知基因功能的表征,也对阐明醌那霉素家族天然产物中重氮基团的形成有启发意义。

论文目录

• 1 结果与分析
•   1.1 Alp2F和Alp2G蛋白序列分析
•   1.2 体外验证alp2F和alp2G基因产物功能
•   1.3 S.albus J1074 （3C2ΔalpWΔalp2F-2G） 喂养实验分析
• 2 讨论
• 3 材料与方法
•   3.1 材料
•     3.1.1 菌株与质粒
•     3.1.2 引物
•     3.1.3 主要试剂与仪器
•   3.2 方法
•     3.2.1 基因表达载体构建
•     3.2.2 重组蛋白的表达与纯化
•     3.2.3 体外酶学反应条件
•     3.2.4 链霉菌发酵与喂养实验
•     3.2.5 HPLC分析检测条件
•     3.2.6 蛋白序列分析
• 作者贡献

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘东旭,刘向阳,邓子新,蒋明

关键词: 醌那霉素,生物合成基因簇,重氮基团,亚硝酸

来源: 基因组学与应用生物学 2019年11期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学

单位: 上海交通大学生命科学技术学院

基金: 上海交通大学晨星青年学者奖励计划资助

分类号: Q78

DOI: 10.13417/j.gab.038.005037

页码: 5037-5044

总页数: 8

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