葡萄糖和无机磷酸盐对生二素链霉菌合成螺旋霉素的影响

在微生物中,次级代谢产物的形成常常受到快速利用的碳源如葡萄糖及其它碳水化合物的抑制.这一现象类似细菌中的分解代谢物阻遏,其作用机制还不完全了解.除碳分解代谢物调节外,许多次级代谢产物的形成还受到无机磷酸盐的抑制.加至发酵培养基内用于次级代谢产物生产的诸多成份中,磷酸盐是最为关键的成分之一.许多抗生素只能在低于对生长最适的无机磷酸盐浓度下产生.例如,0.3~500mmol/L 磷酸盐可促进细胞良好生长,而 10mmol/L磷酸盐往往会抑制抗生素的生物合成.有关磷酸盐对产生次级代谢产物的影响的作用机制可概括为:(1)磷酸盐有利于初级代谢,而初级代谢的减弱会解除对次级代谢的阻遏;(2)磷酸盐能改变糖类分解代谢途径;(3)磷酸盐能限制抗生素途径诱导物的合成;(4)磷酸盐抑制抗生素前体的形成;(5)磷酸盐抑制或阻遏抗生素生物合成所必需的磷酸酶;(6)磷酸盐会使细胞不能获得所必需的金属而抑制抗生素的产生.根据以上机制,显然磷酸盐浓度控制着与抗生素合成有关的生长的分化表达,但还不清楚营养信息是如何传递到那些控制抗生素合成基因表达的机制中的.     

抗生素生物合成的研究

抗生素生物合成研究的目的旨在阐明微生物生物合成抗生素的途径和机制,更为有效地进行发酵调控以提高目的产物的生物合成量;同时利用抗生素次级代谢物合成酶的底物特异性较差的特点和次级代谢产物发生变化的突变株来制备新的抗生素。用于抗生素生物合成的研究方法主要有:(1)同位素示踪法;(2)突变生物合成技术;(3)参与抗生素生物合成的酶的研究及(4)代谢调控的研究。对于一个具有临床意义或其他应用价值而有着开发前景的抗生素来说,进行生物合成的研究是很重要的。研究者可根据自己的     

在转录水平调节抗生素生物合成的磷酸盐调控顺序

抗生素和其它次级代谢产物的生物合成受到容易利用的磷酸盐、碳源和氮源在转录水平的负调节,但有关碳分解产物和氮在转录水平调节抗生素生物合成的机制所知甚少,然而携带有专一σ亚基的不同RNA聚合酶对特异启动子的识别可能是受碳或     

放线菌的次级代谢调控基因与化学调节物

作为放线菌次级代谢产物的抗生素,其生物合成除存在碳源、氮源、磷酸的分解代谢调控外,还存在着与气生菌丝和孢子形成等形态分化相关联的广义调节机理,以及存在各种抗生素生物合成基因簇的转录和翻译过程中的狭义调节机理。前一类型的调节,即担任次级代谢的“开关”。其代表如在灰色链霉菌中极低浓度的A-因子即能诱导链霉素的生物合成及孢子的形成。据报道,具有这种调节功能的低分子化学物质,除A-因子外还有几种。后一类型的调节,其代表如放线紫红素及Biarabusa生物合成基因簇中的调节基因,它具有启动其它合成基因群转录的作用。此外,还应着重指出,象天蓝色     

海洋微生物次级代谢产物生物合成的研究进展

海洋微生物次级代谢产物往往具有新颖的化学结构,蕴含着独特的生物合成途径、酶学机理和不同于陆生放线菌次级代谢产物的生物合成机制。自从2000年第一例海洋微生物天然产物enterocin的生物合成基因簇被阐明以来,迄今已克隆和鉴定了27种海洋微生物次级代谢产物的完整生物合成基因簇。这些次级代谢产物的生物合成主要源于四种途径,包括聚酮合酶途径,非核糖体肽合成酶途径,聚酮-非核糖体肽合成酶杂合途径,以及其他途径。本文综述了近年来一些重要海洋微生物活性次级代谢产物的生物合成途径,以及组合生物合成技术在海洋微生物次级代谢产物结构多样化方面的应用。     

放线菌转座子的遗传解析及其抗生素产生的控制

对产生包括抗生素在内的各种各样次级代谢产物的放线菌,特别是链霉菌属分子遗传学的解析不仅对工业生产的应用,而且对弄清产生各种各样次级代谢产物的机制和意义,这些次级代谢产物的生物合成基因的分子进化过程以及非常复杂的放线茵形态分化机制均成为可能.最近,我们确立了作为放线菌属新的分子遗传学的解析方法转座子应用系统,并将这种系统应用于副产物生成的控制.本文将介绍这项研究.     

铵对庆大霉素生物合成的刺激作用

已知氮源会抑制各种化学上不相关的抗生素及其它次级代谢产物的生物合成.最常见的是在有过量氮源存在情况下抗生素产量下降.铵盐是一些会干扰抗生素产生的主要氮源.研究表明,对参与抗生素合成的酶的阻遏似乎是铵的一种十分常见的影响.最近Gonzalez等利用合成培养基研究控制绛红小单孢菌NRRL2953庆大霉素(GM)形成的因子和条件时,发现铵对GM形成有刺激作用,并指出铵通过转化为谷氨酰胺而增加GM的形成.     

铵(NH_4~+)在抗生素发酵中的作用

微生物在生长、发育过程中,能合成众多的代谢产物,抗生素是微生物代谢产物中引人兴趣的物质。产物产量的多寡,除取决于微生物的内在因素外,还取决于包括营养物质浓度在内的外界条件。通过菌株改良,以及抗生素生物合成途径的不断揭示,抗生素生产能力已逐年提高。为求得更高的抗生素产量,对于抗生素生物合成途径中的调节机制,也越来越受到注意,Hopwood等、Queener等、Drew等、Martin、Hu等和VaneR等曾分别从各个角度归纳过生物合成的调节机制。 仅就培养基中的碳源和氮源对抗生素生物合成的影响而言,很早就发现了不同的碳源和氮源可以影响抗生素的生物合成能力。如易被利用的葡萄糖虽可加快产黄青霉(Pe-nicillium chrysogenum)的生长,但青霉素的生物合成能力反而下降。由此碳源代谢产物对抗生素生物合成的阻遏与抑制作用被引起注意,进而发现葡萄糖效应。其他抗生     

关于次级代谢产物产生的遗传机制的研究

1.前言微生物通过所谓发酵过程产生各种各样的代谢产物,这种代谢过程受着细胞的环境因素、降解产物阻遏,反馈控制或者膜透性等各种代谢调节,这已经在初级代谢水平上详细地阐明了,关于抗生素次级代谢产物的产生也随着其生物合成过程的阐明,而知道它们比初级代谢有着更为复杂的调节机构。必需通过从自然界分离具     

核苷类抗生素代谢工程的研究现状及展望

核苷类抗生素是一类生物活性多样,主要来源于微生物的重要次级代谢产物,应用潜力巨大.一些核苷类抗生素生物合成基因簇的相继克隆及其基因功能的深入研究从分子水平揭示出此类抗生素独特的生物合成途径与调节机制,为今后利用代谢工程手段实现核苷类抗生素的定向改造提供了丰富的研究材料与理论基础.     

宁夏枸杞根际土壤链霉菌V-1-3次级代谢产物分析

摘要：目的 获得链霉菌V-1-3的基因组序列信息,分析其次级代谢产物生物合成基因簇并预测其代谢产物,为发现潜在新抗生素奠定基础。方法 基于16S rRNA基因序列进行菌株属水平鉴定,利用Illumina HiSeq+PacBio测序技术对菌株V-1-3进行基因组测序,采用antiSMASH(v6.0.1)在线工具分析次级代谢产物生物合成基因簇,液-质联用技术检测产生的次级代谢产物。结果 链霉菌V-1-3基因组序列全长8 243 417 bp,平均(G+C)含量为72.14 %,共编码7578个基因,预测到33个生物合成基因簇,利用液-质联用检测到4个代谢物：oxalomycin B、geosmin、coelichelin和ishigamide。结论 来自盐碱地的链霉菌V-1-3具有丰富的次级代谢产物生物合成基因簇,能产生多种次级代谢产物,具有进一步发掘新抗生素的价值。     

生物代谢基因调控在抗生素生物合成中的应用

抗生素的生物合成是以原核或低级真核生物复杂的次级代谢过程为基础的 ,次级代谢过程能产生数量丰富、结构复杂的各类代谢物作为具有应用价值的抗菌药物。次级代谢产物的合成与某种遗传物质或基因及其决定的酶密切相关。所以 ,深入阐明代谢过程及调控基因 (靶基因 )并对相关基因进行体外重组并高效表达 ,必将提高药物生物合成的效率。近年来 ,国外开展了用带关键酶基因的质粒转化菌种 ,增加菌种中关键酶基因浓度和转录水平以及抑制菌种非必要基因的表达 ,简化后处理工序 ,提高产量等代谢基因调控的研究和实践 ,并取得了一定成果。β 内酰胺…     

化学表观遗传修饰方法在真菌次级代谢产物研究中的应用

真菌产生的次级代谢产物是新药开发的重要资源,其生物合成过程受到众多因素的调控。化学表观遗传操作是利用小分子化学物质抑制真菌中影响表观遗传的酶类,激活沉默的生物合成基因,诱导真菌产生未知的次级代谢产物。化学表观遗传修饰已成为一种简单有效的发现结构新颖的活性次级代谢产物的新方法。本文综述了化学表观遗传修饰调控真菌次级代谢产物的研究进展,并对该方法用于海洋来源真菌次级代谢产物的研究进行了展望。     

藤仓赤霉内赤霉素生物合成的氮调节

不同培养基成分如:碳、氮及磷源对次级代谢产物生物合成的影响已充分了解。氮源对许多次级代谢产物合成的调节业已报道。多数真菌均可利用铵离子(NH_4~+)作为生长的单一氮源。真菌内的许多酶及传递系统均受NH_4~+的调节,但在多数情况下,对于NH_4~+是否影响蛋白合成和(或)抑制酶的活力还不完全清楚。     

头孢菌素C发酵过程的模拟,最优化及计算机控制

引言在次级代谢产物,特别是抗生素的分批发酵过程中,实验者经常发现,对微生物无限生长的最适条件与生物合成所需产物的最适条件基本不同。Andreyeva指出,在次级代谢产物分批发酵期间pH不应保持恒定,因为对生长和产生次级代谢产物的最适pH各不相同。在青霉素发酵中,最高抗生素生物合成速率时的温度与最高生长速率时的温度互异。温度曲线的建立,证明可明显提高分批发酵过程中的青霉素产量。本研究的目的系在不同发酵期内将pH与温度控制于不同水平上,使分批发酵过程中的头孢菌素C生产最优化。由于头孢菌素C(CPC)是一种很重要的抗生素,故选作此项研究。CPC可用于制备7-氨基头孢霉烷酸     

用遗传工程菌产生抗生素

用遗传工程方法生产医学及工业上使用酶和蛋白质发展迅速,并已取得巨大经济效益,相对而言,用工程菌来生产化学药品如Vit C、靛蓝、苯醌或抗生素仍处于开发状态.放线菌是天然药物的最大来源,现有的抗生素大多由放线菌经次级代谢途径产生,近些年来对抗生素生物合成途径的生化及遗传基础的了解使我们利用重组微生物大量产生已知代谢产物和发现新化合物成为可能.     

钙离子调节放线菌气生菌丝的形成

在放线菌的生活史中,气生菌丝形成和孢子形成是两个不同的形态阶段。已经发现这些细胞分化过程与诸如象抗生素这样的次级代谢产物有密切关系。我们测出了放线菌气生菌丝形成是由内源调节物质所控制。并且在培养基中发现了气生菌丝形成的诱导物。我们采用透析膜分离了白黑链霉菌和生二素链霉菌的培养琼脂纸片,它们显示了诱导活性。推断这些活性物质是低分子物质。我们采用生物法利用白黑链霉菌的气生菌丝阴性突变株,从中分离到了一种诱导气生菌丝形成的诱导物(Pamamycin 607)。Pamamycin 607是一个新的具有二甲胺基侧链的16元大环内脂类抗生素。当其浓度为0.1微克/纸片时可诱导气生菌丝阴性诱变株的气生菌丝形成。     

放线菌调节抗生素合成的两面性

控制放线菌生产抗生素的一些共同的调节机制，涉及调节基因产物控制抗生素生物合成基因的转录及低分子量信号分子γ-丁内酯家族的相关参与，抗生素正负调控机制相互作用具有两面性。     

雷帕链霉菌次级代谢产物及其生物合成的研究进展

摘要：雷帕链霉菌(Streptomyces rapamycinicus)是一种重要的工业菌株,主要用于生产新型大环内酯类抗生素——雷帕霉 素。该抗生素具有抗真菌、抗肿瘤、免疫抑制和抗衰老等众多生物活性,临床上主要用作器官移植的免疫抑制剂以及抗肿瘤药 物。全基因组测序表明,雷帕链霉菌野生型菌株NRRL5491基因组全长12.7Mb,编码多达48个次级代谢产物生物合成基因簇(共 长达3Mb),证明其具备强大的次级代谢潜力。除雷帕霉素以外,至今已有多种活性天然产物被鉴定,包括放线菌酸、尼日利亚 菌素、洋橄榄叶素、安莎类抗生素和六烯类抗生素等,相关合成基因簇及其生物合成途径已被解析。本文将就雷帕链霉菌中各 种次级代谢产物的生物学功能、生物合成基因簇及其生物合成过程等研究进展进行总结梳理,并就如何更好挖掘雷帕链霉菌中 的活性天然产物进行简单展望与讨论。     

抗生素生物合成中分解产物的调节作用

在研究抗生素生物合成的条件中获得了许多第一手资料,其中之一是发酵培养基中的葡萄糖或其它迅速代谢的碳源,只有助于抗生素产生菌的生长而不利于抗生素的分泌。典型的例子是青霉素的生物合成,产黄青霉菌在含有缓慢代谢的乳糖培养基中进行生物合成青霉素,而它在葡萄糖培养基中几乎不产生青霉素。 Demain评述了与微生物代谢物工业生产的调节有关的许多试验资料之后,将迅速代谢的碳源的抑制作用称为次级代谢分解产物的阻遏。是分解产物的抑制还是