林可霉素由林可链霉菌(Streptomyces lincolnensis)产生,是一种林可酰胺类抗生素。1992年研究人员首次测序获得了林可霉素生物合成基因簇。基因簇内各基因功能的揭示对于研究、改造林可霉素的生物合成途径具有重要意义。lmbU基因紧邻林可霉素生物合成基因簇中lmrC一侧,前期的工作完成了对野生株S.lincolnensis NRRL2936中lmbU基因的缺失、回补,证明其为林可霉素生物合成的正相关基因。本课题围绕lmbU基因的具体功能继续展开深入的工作。首先,分别对比野生株和lmbU基因缺陷株在初级和次级代谢中的差异,发现lmbU基因的缺失对菌株的生长及孢子分化并没有显著影响,但是HPLC-MS结果显示lmbU基因的缺失使菌株丧失了林可霉素生物合成能力,值得注意的是,缺陷株相比于野生株,其发酵上清液中出现了一种新型色素,暗示lmbU的功能较为复杂;其次,对LmbU蛋白结构进行建模,分析显示其为潜在的DNA结合蛋白,利用EMSA探测了基因簇内18个启动子区域,LmbU可以与其中10个发生结合作用,DNaseI足迹实验分析了其中三个(lmbW、lmbK和lmbC)结合区,序列比对分析它们具有“...GNNNNCCCNNNNC...”的保守区域;另外,通过qRT-PCR调查了 lmbU基因对基因簇内部分基因转录的影响,结果显示lmbU对大部分基因的转录起上调作用,同时对少部分基因起下调作用,lmbU的缺失极大地激活了 lmbB1的转录,后者编码酪氨酸羟化酶,结合发酵液中新型色素的产生,指示lmbU的缺失可能开启了林可链霉菌中的其他次级代谢通路;最后,通过体内实验佐证了 LmbU蛋白与lmbW-lmbV间隔区的结合作用,并且揭示了其对lmbW和lmbV转录的调控差异性,结合大肠杆菌双质粒系统实验初步验证了 LmbU发挥其功能时需借助林可链霉菌或者链霉菌中一个或多个伙伴因子。