《宏基因組學方法發掘新穎I型聚酮化合物研究》是馮治洋為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：宏基因組學方法發掘新穎I型聚酮化合物研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮治洋
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微生物天然產物是現代藥物的重要源頭，傳統的通過發酵微生物來發現新天然產物的方法因為大多數微生物的不可培養而受到極大限制。直接克隆天然產物的生合成基因簇並使其在可培養宿主中表達的宏基因組學技術，為發掘天然產物提供了一種新的方法。微生物I型聚酮化合物（PKIs）是由I型聚酮合酶（PKSIs）催化合成的一類微生物天然產物，具有良好的抗腫瘤、殺菌等多種生物活性。本課題擬利用宏基因組學方法直接從土壤中克隆環境微生物的PKSI生物合成基因簇，使其在易培養的異源宿主中功能性表達，得到新的具有生物活性的PKI化合物，並發掘具有新催化潛力的功能酶。本課題的完成，不僅為利用宏基因組學方法從環境微生物中發掘新穎生物合成基因和新奇化合物建立基礎，同時為更深入發掘土壤微生物資源提供有力的研究平台，具有理論和實踐意義。
結題摘要
土壤環境中生長的微生物所產生的天然產物和生物活性酶是新藥發現和工業化酶的重要源頭，然而通過傳統的分離和發酵策略來發掘這些資源由於絕大多數微生物的不可培養性而受到限制。不依賴於微生物培養性的宏基因組學技術為天然產物和生物活性酶的發現提供了新的途徑。在本課題中，我們利用宏基因組學技術，針對宏基因組文庫的構建，以及文庫中聚酮化合物的生物合成基因的篩選與表達開展了相關的研究工作，同時對課題所構建文庫中的抗生素抗性基因和生物活性酶進行了研究。通過課題的實施，成功構建了兩個不同類型土壤樣品的克隆數大於一千萬的大型宏基因組文庫，利用同源篩選技術篩選文庫獲得了上百個含天然產物生物合成基因簇的陽性克隆，利用鏈黴菌宿主，異源表達了部分陽性克隆並獲得了新結構的化合物，同時，利用表型篩選技術獲得了新的生物活性酶和抗生素抗性基因。通過以上研究工作，建立了宏基因組學技術發掘土壤微生物來源的天然產物和活性酶的方法體系。在課題的資助下，已發表SCI論文2篇，中文核心期刊論文2篇，其他研究數據正在投稿或在整理。
