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链霉菌具有丰富的代谢调控机制,由于链霉菌在抗生素合成中的重要地位,研究链霉菌的次级代谢特别是抗生素合成的调控机制具有重要的研究意义。本文主要研究天蓝链霉菌中的双组份调控系统Afs Q1/Q2对抗生素coelimycin P2(也被称为y CPK)合成的调控机制。之前的研究表明,在以75m M的谷氨酸钠(Glu)为唯一氮源的基本培养基(MM)上,天蓝色链霉菌中的双组份调控系统(TCS)Afs Q1/Q2可以激活黄色的抗生素coelimycin P2(也被称为y CPK)的产生,并且应答调控蛋白Afs Q1能够结合到coelimycin P2的两个生物合成基因cpk A和cpk D的基因间隙。本文对此进行了更加深入的研究。为了排除放线紫红素(ACT)、十一灵菌红素(RED)(分别呈现蓝色和红色)对我们肉眼观察coelimycin P2产量变化的干扰,本研究以野生型天蓝链霉菌(Streptomyces coelicolor)M145为出发菌株,敲除了ACT和RED生物合成基因簇中的途径特异性调控基因act II-ORF4、red D,获得菌株SBJ512,该菌株丧失ACT和RED的合成能力。我们首先探究了在基本培养基(MM)上,不同浓度的谷氨酸钠对coelimycin P2合成的影响,发现在谷氨酸钠浓度为75m M的条件下,SBJ512的coelimycin P2的合成量最多。在含有75m M的谷氨酸钠为唯一氮源的MM培养基上,探究了双组份系统基因afs Q1/Q2缺失对coelimycin P2合成的影响。结果表明,当缺失afs Q1/Q2之后,突变菌株SBJ513停止合成coelimycin P2,并且我们对coelimycin P2合成基因簇进行了转录分析,发现afs Q1/Q2缺失导致整个coelimycin P2生物合成基因簇转录的显著下调,其中cpk A/B/C转录下调的最厉害,下调了约20倍,凝胶阻滞实验(EMSA)表明,Afs Q1仅仅能够结合到coelimycin P2合成基因簇中聚酮合酶基因cpk A/cpk D之间的间隙区,而不能结合到基因簇内其他可能的启动子区域。根据之前蛋白Afs Q1结合基序的保守性,在cpk A/cpk D之间找到了Afs Q1的结合序列,并对其进行原位碱基突变,构建了突变体SBJ514。对该菌株进行转录分析发现,cpk A/D基因间隔区内Afs Q1结合位点的突变仅引起cpk A/B/C(编码三个大的Ⅰ类聚酮合酶)的转录下调,而其他基因的转录水平没有明显的变化或有明显上调。这些结果表明,Afs Q1/Q2可能通过结合于cpk A和cpk D的基因间隙区,影响3个聚酮合酶cpk A/B/C的表达,进而参与coelimycin P2生物合成的正调控。