《阿維鏈黴菌氧化還原調控因子Rex的調控功能研究》是依託中國農業大學，由陳芝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：阿維鏈黴菌氧化還原調控因子Rex的調控功能研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：陳芝
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
溶氧是鏈黴菌抗生素髮酵過程中的重要參數，關係到抗生素髮酵的成敗，因而闡明鏈黴菌回響氧化還原信號的機制具有重要的理論和現實意義。氧化還原調控因子Rex是目前鏈黴菌中唯一被鑑定參與氧還信號回響的調控因子，但對其研究尚不深入，生物學意義尚未得以充分闡明。申請人小組前期工作表明阿維鏈黴菌中阿維菌素生物合成和形態分化受到rex基因的調控,本研究在現有工作基礎上，以重要工業微生物阿維鏈黴菌中Rex調控因子為主要研究內容，對其調控功能和調控方式做深入研究，將有助於揭示Rex調控因子在鏈黴菌低氧脅迫回響、次級代謝、形態分化和其它重要生理過程中的調控功能，為鏈黴菌抗生素髮酵生產中溶氧控制提供指導；同時為揭示阿維菌素生物合成的複雜調控網路積累更多的實驗數據，並為利用基因工程手段構建抗生素高產菌株和低氧耐受菌株提供理論依據。
結題摘要
溶氧是鏈黴菌發酵過程中的重要參數，關係到抗生素髮酵的成敗，探討鏈黴菌回響氧化還原信號的機制具有重要的理論和現實意義。本研究採用遺傳學、分子生物學和生物化學等手段深入研究了Rex在重要工業微生物阿維鏈黴菌中的調控功能及調控阿維菌素生物合成的機制。發現Rex負調控好氧代謝關鍵操縱子rex-hemAC1DB、cydA1B1CD、atpIBEFHAGDC和nuoA1-N1的表達。NADH可解除Rex與靶基因DNA的結合，而NAD+卻不能，但NAD+可與NADH競爭Rex蛋白的NAD(H)結合位點，Rex通過感受NADH/NAD+比率了解體內的氧化還原狀態，進而對體內有氧呼吸的效率做出調節。Rex通過負調控aveR的轉錄抑制阿維菌素的生物合成。rex基因缺失株對限氧條件更加耐受。Rex通過負調控wblE基因的表達調控阿維鏈黴菌的形態分化。在缺氧條件下，wblE的表達下調，促進氣生菌絲的提早形成，幫助菌體快速產孢以應對不良生存環境。發現IdeR是一個全局性調控因子，對阿維鏈黴菌的鐵代謝、次級代謝、形態分化和氧化脅迫起重要調節功能。OhrR在阿維菌素生物合成、有機過氧化物脅迫回響和初級代謝中起重要調控作用。本研究解析了Rex等調控因子在阿維鏈黴菌中的調控功能和調控機制，以及調控阿維菌素生物合成的機制，為阿維菌素高產耐低氧菌株的構建和發酵控制提供了理論依據。
