链霉菌能够产生多样性的天然产物,并且具有多样的生物活性和功能,是新药发现的宝库。其平衡生长与产素适时适量表达的智能化源泉是精妙的多层次转录调控网络(精确的DNA结合位点,小分子和转录因子相互作用)。充分理解和认识转录调控网络的机制有助于获得高产菌株。为建立快速高通量研究调控网络的方法,利用 ALPHA(amplified luminescent proximity homogeneous assays)技术的诸多优势,比如高通量、均相、高灵敏度及灵活性、背景低、方便小型化及自动化,解决了传统方法(EMSA,DNase I足迹法,表面等离子共振技术,染色质免疫沉淀法等)的缺陷。阿维链霉菌产生的阿维菌素是微生物药物的杰出代表,是高效低毒生物杀虫剂,对保证我国粮食、农产品安全、畜牧业和医药健康具有重大意义,两亿非洲人也因为中国生产的阿维菌素而幸免河盲症失明。继青霉素和链霉素之后,第三次受到了诺贝尔奖的青睐(也是继DDT之后,又有一个农药品种为其发现者赢得了诺贝尔奖),日本科学家大村智和美国科学家坎贝尔,与发现青蒿素的我国科学家屠呦呦,共同获得了 2015年诺贝尔生理学或医学奖。1)在链霉菌全基因组转录因子靶点筛选新策略的探索方面,我们利用阿维链霉菌中已经报道证实具有结合作用的AvaR1与sav3705p,建立方法平台来探究转录因子与DNA的相互作用。该方法平台不仅可以快速确定转录因子与DNA有无相互作用,而且可以应用逐步截短策略确定相互作用的精确结合位点,精确定量相互作用的强度,且鉴定目标转录因子的全基因组靶点,表现出快速、高通量的优势。我们利用该平台找到了新的结合位点,很好地确定了精确结合位点而非保护位点,且鉴定了转录因子AvaR1的全基因组靶点。该平台的成功建立,为揭示调控网络和促进阿维菌素产量的大幅度提高提供了有力支持。2)在基于别构转录因子(aTFs)的小分子检测新方法的开发方面,原核生物中存在很多能够感应不同小分子的aTFs,我们首次利用aTFs可以感应小分子的特性,结合ALPHA技术,开发高通量的全新小分子体外检测方法。该检测方法利用微孔板,在液态均相体系中实现检测,且无需繁复的清洗步骤,因此可以实现稳定的高通量检测。为筛选土霉素的高产菌株,我们获得了目前最灵敏的土霉素检测生物传感器,其检测限低至0.03 nM。我们还针对重要的临床标志物尿酸,获得了目前最灵敏的尿酸检测生物传感器,其检测限低至1 nM。该平台还可用于开发高灵敏度的、全新的化学小分子检测方法,为临床病原标志物检测、以及相关试剂盒的开发提供支持。