《自溶黴素生物合成的調控及後修飾機制研究》是依託雲南大學，由魯濤擔任負責人的國家自然科學基金資助地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：自溶黴素生物合成的調控及後修飾機制研究
- 依託單位：雲南大學
- 項目負責人：魯濤
- 項目類別：地區科學基金項目
項目簡介,結題摘要,
項目簡介
自溶黴素是我們從放線菌新種自溶鏈黴菌中發現的一個新的安莎黴素類化合物,具有很強的抗腫瘤活性。然而，自溶黴素的產率較低，嚴重阻礙了對它的進一步研發。由於自溶黴素的化學合成極為困難，因而對其生物合成進行研究和遺傳改良就成為提高自溶黴素產率的關鍵所在。前期工作中我們克隆和測序了自溶黴素生物合成的全基因簇，確定了與其生物合成有關的基因。本項目擬對自溶黴素生物合成途徑中的關鍵調控基因和後修飾酶基因的功能進行更加深入的研究，了解自溶黴素生物合成的調控及後修飾機制，探明影響自溶黴素產率的關鍵因素，然後對相關基因實施遺傳工程改造以提高自溶黴素產率，為進一步研發此類抗腫瘤新藥奠定基礎。
結題摘要
提高新型抗腫瘤化合物自溶黴素產量並獲得更加高效、低毒的新結構類似物是這類活性化合物能夠得到實際套用的關鍵。在本項目中，我們對自溶鏈黴菌中參與自溶黴素生物合成的關鍵基因的功能及其調控機制進行了研究，並通過遺傳改造有效提高了自溶黴素的產率。具體研究內容包括：構建了調控基因almRI、almRII和almRIII的敲除突變株，通過對其發酵產物的檢測初步證明了這些基因在自溶黴素生物合成中起正調控作用；使用實時定量PCR檢測了上述調控基因在不同條件下的表達，發現其與自溶黴素產量之間存在正相關性；通過RT-PCR和轉錄組測序對相關基因的表達進行了分析，證明自溶黴素生物合成基因簇中多個基因的表達受到這三個調控基因的控制；表達純化了上述基因編碼的蛋白並對其作用對象進行了研究，部分確定了它們的作用靶目標及作用位點；構建並分析了後修飾酶基因almM的敲除突變株，證明其在此類化合物苯酚環的氧化過程中起作用；使用實時定量PCR檢測了almM基因在不同發酵階段的表達，發現其與自溶黴素產量之間存在正相關性；表達純化了AlmM蛋白並對其酶學特性進行了研究；最佳化了發酵條件，從所構建almM基因敲除突變株中分離純化了足夠的自溶黴素樣品。本項目的實施可以幫助我們進一步認識鏈黴菌中複雜而精巧的次級代謝過程，也為自溶黴素的進一步研發奠定了基礎。
