国家重点基础研究发展计划(2012CB721004)
- 作品数：10 被引量：13H指数：2
- 相关作者：邓子新由德林贺新义孔令新朱涛更多>>
- 相关机构：上海交通大学武汉大学华北制药集团新药研究开发有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学化学工程轻工技术与工程更多>>
- 杀念菌素/FR-008生物合成途径中转运基因fscTⅠ与fscTII的功能被引量：1
- 2012年
- 【目的】分析杀念菌素/FR-008生物合成途径中转运基因fscTⅠ和fscTⅡ的功能。【方法】构建转运基因fscTⅠ和fscTⅡ的敲除质粒pJTU4137,并通过接合转移和同源重组双交换的方法得到转运基因缺失突变株。转运基因fscTⅠ和fscTII也被克隆到高拷贝质粒pJTU1278上用于在链霉菌FR-008(Streptomyces sp.FR-008)的衍生菌株ZYJ-6中进行转运蛋白的过量表达。【结果】获得了转运蛋白缺失的双交换突变株LX10,发酵结果显示该突变株不再产生杀念菌素及其衍生物;过量表达转运蛋白的基因工程菌株LX11,其杀念菌素的产量约是对照菌株的1.5倍。【结论】体内遗传实验进一步证实FR-008生物合成途径中的fscTⅠ和fscTⅡ是ATP依赖的ABC转运基因,fscTⅠ与fscTⅡ的过量表达增加了杀念菌素的产量,为利用此方法提高其它多烯类抗生素的产量提供了例证。
- 雷璇孔令新张晨由德林邓子新
- 关键词：ABC转运蛋白基因敲除基因过量表达
- 杀粉蝶菌素A1生物合成基因簇中甲基转移酶PieB2的功能被引量：2
- 2016年
- 【目的】研究杀粉蝶菌素A1产生菌中甲基转移酶基因pieB2的功能。【方法】利用接合转移和同源重组双交换的方法,构建pieB2基因缺失突变株,以及利用接合转移的方法,构建回补菌株。通过高保真PCR克隆pieB2基因到表达载体pET28a上,构建质粒pJTU5997,转化入大肠杆菌E.coliBL21(DE3)/pLysE中诱导表达。利用高效液相色谱检测PieB2的体外酶活。【结果】获得了pieB2基因缺失的双交换突变株。发酵结果显示,该突变株不再产生杀粉蝶菌素A1,而是积累了一种脱甲基产物。N-末端融合组氨酸标签的PieB2在大肠杆菌中获得可溶性表达,通过体外催化证明了PieB2甲基转移酶的功能。【结论】体内遗传实验和体外生化实验证明了PieB2作为甲基转移酶在杀粉蝶菌素A1合成中的作用。
- 赵震宇刘倩由德林
- 关键词：甲基转移酶基因敲除生物合成
- 微生物药物合成的放线菌底盘被引量：1
- 2015年
- 合成生物学作为一门新的工程科学已然成为全世界关注的焦点。与传统的研究手段不同，合成生物学以工程化的思想引导人们有针对性地设计、制造各种元件和体系，将多样的“生物砖”按“设计图”组装并在适当的底盘体系中有效地生产造福人类的新药物、化学制品和燃料等，以解决现在所面临的健康、能源、材料、环保等问题。文章简述了合成生物学的三大飞跃进展、生物底盘构建的研究进展以及放线菌底盘在微生物药物合成方面的研究进展。
- 池淏甜王连荣
- 关键词：药物合成微生物放线菌底盘合成生物学化学制品
- 金霉素生物合成基因簇中调控基因ctcB的功能被引量：3
- 2016年
- 【目的】研究金霉素产生菌中SARP家族转录调控基因ctc B的作用。【方法】利用大肠杆菌、链霉菌的属间接合转移和同源重组双交换的方法,构建ctc B基因缺失突变株。通过c DNA在相邻同转录方向的基因间隔进行PCR验证,确定金霉素生物合成基因簇中的转录单元。利用荧光定量RT-PCR方法进行突变株金霉素生物合成基因簇的转录水平检测。随后,生物信息学预测分析了金霉素生物合成基因簇内Ctc B与DNA的结合位点。【结果】获得了ctc B基因缺失的双交换突变株。发酵结果显示,该突变株失去产生金霉素与四环素的能力。金霉素生物合成基因簇内有6个共转录单元,其中4个共转录单元在ctc B基因缺失突变株中转录水平明显下降。软件分析预测到一致性较高的Ctc B结合重复序列。【结论】ctc B正调控金霉素生物合成结构基因ctc G-D、ctc H-K、ctc N-P、ctc W-T 4个转录单元和ctc Q,为进一步研究ctc B调控机制奠定了基础。
- 刘佳朱涛王鹏飞孔令新王松梅刘运添谢昌贤邓子新由德林
- 关键词：金霉素基因敲除生物合成
- 亚硝基胍消除链霉菌FR-008的线性质粒被引量：3
- 2017年
- 【目的】利用亚硝基胍(NTG)消除链霉菌FR-008线性质粒以简化其基因组,获得背景清晰的菌株,作为抗生素异源生物合成的底盘细胞。【方法】NTG溶液处理链霉菌FR-008孢子悬液,从存活的诱变株中筛选砷敏感的突变株,再通过脉冲场凝胶电泳(PFGE)检测线性质粒是否被消除;用生测实验定性检测各个线性质粒消除突变株杀念菌素合成的能力,最后通过HPLC定量比较突变株和野生型产生杀念菌素的差异。【结果】从103个诱变株中筛选到3株砷敏感的突变株(10#、59#、115#)。PFGE检测发现它们均丢失了大线性质粒p SSFR1,此外,42#突变株的小线性质粒p SSFR2被消除,在此基础上,第二轮NTG诱变获得了双质粒消除的突变株。大线性质粒p SSFR1消除率约为3%,小线性质粒p SSFR2消除率约为1%。发酵结果显示:10#、115#突变株杀念菌素有效组分III产量分别提高了40%和30%。【结论】首次发现NTG是一种有效消除链霉菌线性质粒的诱变剂,2株大线性质粒消除的突变株杀念菌素的产量得到提高。此方法可以用来消除特定链霉菌菌株中的巨型线性质粒以高效简化其基因组,因而是一种有效的抗生素遗传育种的方法。
- 徐玉松高土玲于昊邓子新贺新义
- 关键词：质粒消除线性质粒亚硝基胍脉冲场凝胶电泳
- 一株链霉菌菌株NCPC-1020中棘白霉素B脱酰基酶基因的克隆与功能分析被引量：1
- 2014年
- 【目的】从一株土壤放线菌来源的野生型链霉菌菌株NCPC-1020中克隆一个具有棘白霉素B脱酰基酶活性的新基因。【方法】采用Degenerate和TAIL PCR两种方法,从链霉菌菌株NCPC-1020基因组中快速克隆获得了该基因序列,然后将基因在变铅青链霉菌TK24中进行异源表达,并进行全细胞催化底物脱酰基反应,采用LC-MS检测反应产物。【结果】LC-MS检测证实,棘白霉素B结构中脂肪链被酶促水解,从而证实该基因具有脱酰基酶活性。【结论】采用Degenerate以及TAIL PCR的方法能够快速获得未知功能的新基因。此基因的克隆,奠定了进行半合成棘白霉素类药物的研发基础。
- 徐冬梅可爱兵路新华陈文青邓子新
- 关键词：PCR
- CMP羟甲基化酶MilA中与甲基羟化过程相关的关键氨基酸定点突变分析
- 2014年
- 【目的】米多霉素生物合成起始反应的MilA蛋白可以使底物胞苷酸单磷酸(CMP)的胞嘧啶碱基C5位上形成羟甲基化,形成羟甲基化胞苷酸(HmCMP),MilA是迄今发现的首个能够高效利用CMP的羟甲基化酶。MilA属于脱氧胸苷酸合成酶(TS)和脱氧胞苷酸羟甲基化酶(CH)蛋白超家族,通过三维结构预测发现它们的三维结构非常相似,CH94上的丝氨酸曾被证明与胞嘧啶上甲基变成羟甲基过程有关,MilA102上对应的氨基酸为苏氨酸,TS91上对应的氨基酸为脯氨酸。因此,突变MilA上第102位的苏氨酸,考察该氨基酸对CMP和脱氧胞苷酸(dCMP)羟甲基化反应的影响。【方法】通过定点突变技术,将MilA第102位的保守氨基酸苏氨酸(Threonine,T)分别点突变成缬氨酸(Valine,V)和亮氨酸(Leucine,L)。【结果】体外酶活实验结果显示,相对于MilA,MilA T102V对于CMP的催化活性下降87.1%,对于dCMP的催化活性没有影响;而MilA T102L均丧失了对于两种底物的活性。【结论】这表明Thr102对于MilA催化底物CMP形成HmCMP至关重要;同时,失去活性的仅比缬氨酸和野生型苏氨酸的链长多出了一个碳原子,暗示其在与底物结合时形成了一定的空间位阻效应。Thr在102位点的功能经过自然进化的微调有可能已经达到最优化。
- 高土玲陈诚赵功邓子新胡申才贺新义
- 关键词：定点突变
- 杀稻瘟菌素生物合成基因簇的边界确定被引量：2
- 2014年
- 【目的】杀稻瘟菌素(BS)是六元糖环肽核苷类抗生素,在农业和基因工程方面有重要应用。由于在其原始产生菌中很难进行基因操作,且许多合成步骤未知,为了增加对此基因簇的认识,为后续生物合成途径的推导和改造提供更多依据,在变铅青链霉菌中确定该基因簇的边界,并对blsK基因功能进行初步研究。【方法】利用PCR-targeting法对已测序基因簇中的基因进行基因置换得到突变株,LC-MS检测突变株发酵液的产物从而确定基因置换是否影响杀稻瘟菌素的产生。【结果】明确了杀稻瘟菌素基因簇包含blsD–blsM共10个基因;在blsK的基因置换突变株中检测到去甲基杀稻瘟菌素(DBS)和少量杀稻瘟菌素的积累。【结论】blsD–blsM这10个基因负责杀稻瘟菌素的生成;从blsK的突变株产物积累结果推测,BlsK蛋白负责加载亮氨酸到DBS的精氨酸衍生侧链的β-氨基上,生成N-亮氨酰化去甲基杀稻瘟菌素(LDBS);BS生物合成途径有两条,一条是由DBS直接甲基化生成BS;另一条是由DBS转化成LDBS继而由LDBS甲基化和水解生成BS。
- 杜爱芹吴俊邓子新贺新义
- 关键词：基因簇生物合成途径
- 醌霉素类抗生素生物合成研究进展
- 2014年
- 醌霉素是一类由链霉菌产生的环状寡肽抗生素,结构上拥有一对特征性喹喔啉-2-甲酰基或3-羟基喹啉-2-甲酰基单元.醌霉素选择性插入到DNA分子的碱基对之间,抑制DNA的复制和转录,因而具有良好的肿瘤抑制活性.综述了近十年来醌霉素家族抗生素的生物合成研究进展,通过比较醌霉素不同代表成员的基因簇,归纳这些化合物与其它类型天然产物生物合成以及色氨酸分解代谢中的相似反应,并剖析催化这些反应的酶的功能特性,揭示了醌霉素的化学结构特征和其不同成员之间结构差异的形成原因.在此基础上,还介绍了在异源宿主大肠杆菌中用组合生物合成的方法产生醌霉素类非天然的天然产物的范例,展示了该类抗生素工业化生产的潜力.
- 张晨孔令新雷璇邓子新由德林
- 关键词：肿瘤抑制生物合成
- 藤黄生孢链霉菌NRRL 2401遗传操作系统和基因文库的构建被引量：1
- 2016年
- 【目的】建立藤黄生孢链霉菌NRRL 2401的遗传操作系统和基因文库,以便筛选次级代谢产物生物合成基因。【方法】利用大肠杆菌和链霉菌的属间接合转移的方法,以整合型载体pPM927、pSET152和复制型载体pJTU1278构建链霉菌遗传操作系统。以pCClFOS^(TM)载体,大肠杆菌EP1300^(TM)-T1~R为宿主菌构建Fosmid文库。随后,设计引物,利用"板池-行池-单克隆"的三级PCR方法对文库进行快速筛选。【结果】pPM927、pSET152和pJTU1278均成功转入藤黄生孢链霉菌NRRL 2401,其中pSET152载体的转化效率最高。构建了稳定高效的藤黄生孢链霉菌NRRL 2401的基因文库,含2880个克隆,平均插入片段大小约为35 kb,空载率小于1%,文库覆盖率为99.99%,覆盖基因组16.5倍。同时,初步筛选出可能含有吲哚霉素生物合成基因簇的9个阳性克隆。【结论】成功构建了稳定高效的藤黄生孢链霉菌NRRL 2401遗传操作系统和高质量的基因文库,为克隆该菌中次级代谢产物生物合成基因簇以及进一步遗传改造奠定了基础。
- 成雪晴朱涛邓子新由德林
- 关键词：基因文库
