海洋链霉菌IMB3-202产生的吲哚咔唑生物碱

目的分离鉴定海洋链霉菌IMB3-202产生的抗菌和抗肿瘤活性产物。方法利用Anti SMASH对菌株基因组进行生物信息学分析;运用多种色谱手段分离纯化IMB3-202的活性产物;通过波谱学方法鉴定化合物的化学结构;采用微量肉汤稀释法和MTT法分别测定化合物的抗菌和细胞毒活性。结果菌株IMB3-202基因组含有一条吲哚咔唑类生物合成基因簇。通过发酵条件优化,从中分离鉴定了4个吲哚咔唑类化合物,结构分别确定为星形孢菌素、3'-O-去甲基星形孢菌素、holyrine A和K252c。星形孢菌素、3'-O-去甲基星形孢菌素和holyrine A对HeLa细胞、HCT116和MCF-7等肿瘤细胞具有很强的抑制活性,IC_(50)值为0.75~1192.8 nmol/L。星形孢菌素对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌显示出较弱的抗菌活性,最低抑菌浓度值为128μg/ml。结论通过基因组序列分析,可以在基因水平上预测产物结构,快速识别特定类型产物。     

吸水链霉菌17997产生氢醌型格尔德霉素及其生物合成中间产物

目的 了解格尔德霉素生物合成PKS后修饰过程中的一些细节.方法 对格尔德霉素产生菌吸水链霉菌17997及其格尔德霉素生物合成聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)后修饰基因阻断变株(gdmP-和gdmN-)在ISPII平板不同时间的培养物进行乙酸乙酯提取,硅胶板TLC和NaOH显色分析,检测GDM及其生物合成中间产物,并利用LC-MS对中间产物进行鉴定.结果 吸水链霉菌17997原株、gdmN-和gdmP-变株在培养时间72～96h,发现氢醌型格尔德霉素(GQH2)、氢醌型4,5-双氢-7-去氨甲酰基-7-羟基格尔德霉素(H2GQH2-dC)和氢醌型4,5-双氢格尔德霉素(H2GQH2)分别为主要组分,相应的醌型化合物为次要组分;之后,这些氢醌型化合物随培养时间延长逐渐消失,相应的醌型化合物成为主要组分.双向硅胶板TLC分析证实GQH2、H2GQH2-dC和H2GQH2均可在空气中自发氧化为相应的醌型化合物.结论 在吸水链霉菌17997的GDM生物合成PKS后修饰过程中,首次提出GQH2自发氧化为GDM可能是氢醌型向醌型转变的位点,同时它也是GDM生物合成最后一步.     

新型常压室温等离子体-紫外复合诱变选育埃莎霉素I高产菌株#br#

目的 通过对埃莎霉素Ⅰ产生菌WSJ-IA进行诱变选育研究,以期获得埃莎霉素Ⅰ高产菌株。方法 使用多功能等离子体诱变系统(multifunctional plasma mutagenesis system, MPMS)对出发菌株的孢子进行等离子体和紫外复合诱变,设定不同的诱变时间处理孢子悬液,通过致死率确定合适的诱变条件,利用突变株摇瓶发酵效价筛选出正突变菌株。结果 在MPMS射频功率为100W,处理距离5mm,气体流量12.5SLM,等离子体-紫外辐射时间为50s时,菌株致死率为96.08%。在此诱变条件下,以突变株的初筛效价为指标的突变率、正突变率分别达到63.96%和22.52%,复筛效价是出发菌株1.5倍以上的有5株,占复筛菌株的9%。最终筛选出一株发酵单位比出发菌株提高221%、埃莎霉素Ⅰ组分含量提高192%的正突变株IA-425。42L自动发酵罐发酵结果表明,该菌株埃莎霉素Ⅰ产量达到(2000±200)μg/mL左右。结论 新型等离子体复合紫外诱变方式,可有效提高菌株的埃莎霉素Ⅰ发酵产量和组分含量。这为埃莎霉素Ⅰ的大规模发酵和临床前研究奠定了良好基础。     

螺旋链霉菌U-1941中PKSⅡ型基因在淡青链霉菌tcmK变异株中的克隆(Ⅰ)

利用螺旋霉素产生菌螺旋链霉菌（Streptomyces spiramyceticus U-1941）中发现的PKSⅡ型基因，经测序和同源性比较证明在4174bp片段中含有PKSⅡ型KS（KSα）基因，该基因（pCG4-K，aspA）由1229bp组成编码432个氨基酸，与产二素链霉菌AlpA和淡青链霉菌TcmK同源性分别为74．4％和69．7％。将含aspA基因的重组质粒pCG4在四并菌素（tetracenomycin C）产生菌（S．glaucescens GLA4—26）tcmK基因缺陷型变异株中进行克隆，TLC分析表明转化子的发酵产物比对照株多一个明显的黄色斑点，该物质经分离、提纯后分析确定为一个含苯式结构的小分子化合物AS-5。     

新药研制设想

在传统的发酵工艺，菌种筛选及化学修的基础上，结合现代分子遗传学，基因工程及组合生物催化的技术，为抗生素新药研制开辟了新的途径。     

来源于链霉菌的蛋白酶

链霉菌产生多种蛋白酶，包括丝氨酸蛋白酶，类胰蛋白酶，氨肽酶，羧肽酶，金属蛋白酶，天冬氨酸蛋白酶等，近年报道链霉菌还可产生纤溶酶，链霉菌产生的蛋白酶多数为胞外酶，研究影响链霉菌产生蛋白酶的因素发现，以葡萄糖为碳源为链霉菌蛋白酶的产生有抑制作用，一般来说，链霉菌在有机氮源培养基上可以产生更多蛋白酶，发酵液pH对蛋白酶产量有较大的影响，发酵过程中适当增加通氧量对蛋白酶的产生具积极作用，链霉菌分泌蛋白酶的特性使之成为克隆表达外泌型蛋白酶的宿主菌，载体，启动子序列，信号肽序列及链霉菌偏爱的密码子均对蛋白酶基因表达有重要的影响。     

基因工程技术在大环内酯类抗生素研究中的应用

基因工程技术在大环内酯类抗生素研究中的应用大致分两个方面,一方面是对大环内酯类抗生素生物合成在基因水平的研究,使人们已从基因结构和组成方面深入了解其生物合成机制;另一方面基于上述研究基础,人们已经可能有目的地进行基因遗传操作,改造这类抗生素的结构,产生新的大环内酯类抗生素。本文将就以上两方面内容作一综述。 大环内酯类抗生素的结构从生物合成的角度,是指一组由聚酮体衍生而来的骨架组成的环状内酯环,经常有一或二个糖苷与之相连,最常见的有红霉素、螺旋霉素、麦迪霉素和泰洛星等。另外,如两性霉素B、杀念珠菌素、FK-506、雷帕霉素、阿弗菌素等也应属于这一类化合物。部分大环内酯类抗生素结构见图1。 大环内酯类抗生素生物合成途径大致相似,即先由低级脂肪酸经聚酮合成酶缩合形成大环,再连上糖苷。然后进行甲基化或羟基     

抗生素产生菌链霉菌基因表达与调节

链霉菌属于革蓝氏阳性细菌,具有两个不同于其他原核生物的特点:一是形态发育过程中,形成菌丝分枝及孢子;二是能够合成许多不同的代谢物.至今链霉菌仍是抗生素和其他生理活性物质最丰富的微生物来源.链霉菌具有显著的分化基因表达能力,从它的发育史可以表明.例如孢子含有的基因产物在其发芽的菌丝中是没有的.菌丝的分枝可能是与使细胞壁肽聚糖链重排的酶活性有关,形态遗传的特性是气生菌丝形成分隔期特殊基因活性的反映.     

脂肪酸生物合成—发现抗菌药物的靶位

耐药性致病菌的不断出现，迫切要求不断地开发新型抗菌药物。随着对细菌的基因组及酶学研究，发现细菌与哺乳动物的脂肪酸生物合成酶具有显著差异，可作为抗菌药物筛选靶位。目前已知的几个细菌脂肪酸生物合成酶抑制剂，除了异烟肼已作为抗结核病药物外，在临床上还没有得到应用。本文对细菌脂肪酸生物合成所涉及到的酶和蛋白质、已知的脂肪酸生物合成抑制剂及抑制剂的筛选研究进行了综述。