Ⅰ型聚酮合酶(PKS)可以合成许多具有应用价值的聚酮化合物,如抗细菌的红霉素,免疫抑制剂他克莫司(FK506)等。自从I型PKS的模块化特点被确定后,希望通过对其合成机理的研究可以帮助研究者对PKSs进行基因工程改造从而合成更多具有应用价值的聚酮化合物。缺少酰基转移酶(AT)的I型PKS是I型PKS的一个特殊分支,位于PKS外的反式AT代替顺式AT行使传递酰基的功能。一般情况下,反式AT传递丙二酰到酰基载体蛋白(ACP),并且传递丙二酰的反式AT对于ACP功能域并没有选择的特异性,例如雷纳霉素合成中的LnmG可以将丙二酰传递给PKS的所有ACP。研究表明反式AT对于ACP的非天然底物具有很好的包容性,研究者想通过对I型PKS中顺式AT功能域进行突变,利用反式AT代替其功能将不同的延伸单元装入聚酮化合物的主链,从而产生多元化的产物。因此理解反式AT在向ACP功能域传递酰基辅酶A时和PKS模块是否相互作用的研究,有助于通过结构匹配理性设计出新的目标产物。垩唑霉素可由多种链霉菌产生,具有抗菌,抗肿瘤和抗HIV的活性。赵春华等人研究发现,在链霉菌Streptomyces albus JA3453产生垩唑霉素的基因簇中,PKS模块中均不含AT功能域,在PKS模块外具有两个反式AT OzmM和OzmC。对ozmM和ozmC基因的缺失、回补都证明了这两个基因是垩唑霉素合成所必需的。两个反式AT的功能为传递丙二酰辅酶A(OzmM)和甲氧丙二酰ACP(OzmC)到ACP。通过纯化的OzmM和OzmQ-ACP进行体外实验,OzmM可以将丙二酰辅酶A传递给ACP。进一步通过亲和层析共纯化和生物膜干涉技术(BLI)研究,发现反式AT OzmM同PKS蛋白OzmK、OzmQ存在相互作用。当底物存在时,蛋白之间的相互作用变弱。我们推测:当OzmM将底物传递给ACP后,二者蛋白结构发生变化,破坏相互作用后,OzmM蛋白不再参与延伸单元与聚酮主链的缩合反应过程,便于多次使用。反式AT(OzmM或OzmC)与PKS(OzmK)之间的弱相互作用是反式AT在ACP与PKS之间快速传递延伸单元的这种功能所必须的。本研究对OzmM蛋白底物的宽泛性进行了初步的探索,OzmM蛋白也可将甲基丙二酰辅酶A传递给OzmQ-ACP。在研究蛋白相互作用时,我们发现另一个反式AT OzmC蛋白分别与PKS模块的OzmK和OzmQ蛋白存在相互作用,根据赵春华等人推测,OzmC蛋白负责将甲氧丙二酰ACP传递给OzmJ蛋白的第二个ACP,而不应该与OzmK、OzmQ蛋白存在相互作用。所以我们推测OzmC蛋白也可以传递丙二酰辅酶A到ACP。通过体外实验我们证明OzmC蛋白也可以将丙二酰辅酶A传递给OzmQACP。在本研究中我们验证了反式AT OzmM与PKS蛋白存在相互作用,当丙二酰辅酶A存在时,两者之间相互作用变弱。通过体外实验探索了反式AT OzmM和OzmC的底物宽泛性,OzmM蛋白可以传递甲基丙二酰辅酶A到ACP,OzmC蛋白可以传递丙二酰辅酶A到ACP。