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Zwittermicin A (ZwA)是苏云金芽胞杆菌和蜡状芽胞杆菌产生的一种线性的氨基多元醇类抗生素,对多种卵菌、藻类、革兰氏阴性菌和阳性菌都具有抑菌活性。在蜡状芽胞杆菌UW85的ZwA生物合成基因簇中,zmaS的编码产物-ZmaS推测为一种磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶(PPTase)。通常磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶的功能是将辅酶A上4’-磷酸泛酰巯基乙胺基转移到载体蛋白保守的丝氨酸残基侧链羟基上,使载体蛋白由无活性的脱辅基形式(apo-)转变为活性的全蛋白形式(holo-)同时分子量增大340 Da。本研究通过基因同源双交换的方法,敲除了ZwA生物合成基因簇中的zmaS基因。研究结果表明,zmaS基因敲除突变株UW86仍然能产生ZwA,并且UW86的抑菌活性(以草生欧文氏菌LS005为指示菌)明显高于菌株UW85。以苏云金芽胞杆菌YBT-1520中的ZwA生物合成基因簇编码的载体蛋白结构域和PPTase为研究对象,在大肠杆菌BL21(DE3)中将载体蛋白结构域-ACP1 11和PCP103(相当于UW85中ZmaK中的ACP结构域和ZmaC中的PCP结构域)分别单独表达,或者分别与PPTase(相当于UW85中的ZmaS)进行共表达,然后通过MALDI-TOF检测载体蛋白的分子量(是否增大340 Da),以鉴定PPTase是否能磷酸泛酰巯基乙胺化修饰载体蛋白。研究结果表明,与在大肠杆菌BL21 (DE3)中单独表达的ACP111和PCP103相比较,ACP111和PCP103分别与PPTase共表达时,分子量均没有发生变化,表明ZwA生物合成基因簇编码的ZmaS不能修饰载体蛋白结构域ACP111和PCP103。蜡状芽胞杆菌UW85的ZwA生物合成基因簇中,zmaS和zmaT之间一段约6.1kb的DNA序列与ZwA合成无关,此段序列包含kabR和kabA-kabD五个基因。通过在苏云金芽胞杆菌BMB171中异源表达这段序列,质谱和抑菌实验(以草生欧文氏菌LS005为指示菌)表明,kabA-kabD为UW85产生的另一种抗生素-Kanosamine的最小生物合成基因簇,kabR的编码产物KabR能正调控Kanosamine的生物合成。本研究通过在BMB171中共表达zmaS和全长的Kanosamine生物合成基因簇,抑菌实验表明ZmaS能负调控Kanosamine的生物合成。因此,缺失zmaS基因的UW86,解除了ZmaS对Kanosamine生物合成的负调控,Kanosamine合成量增大,抑菌活性明显增强。