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(S trep tomy ces sp iramy ceticus U-1941)中发现的PK S II型基因,经测序和同源性比较证明在4174bp片段中含有PK S II型K S(K Sα)基因,该基因(pCG 4-K,aspA)由1229bp组成编码432个氨基酸,与产二素链霉菌A lpA和淡青链霉菌T cmK同源性分别为74.4%和69.7%。将含aspA基因的重组质粒pCG 4在四并菌素(tetracenom yc in C)产生菌(S.g laucescens GLA 4-26)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A S-5。     

类链霉菌属的一新种

在筛选免疫抑制剂的过程中,从我国江苏省无锡土壤中分离到一株菌,菌号为ＳＩＰＩ－２８９。该菌株气丝形成非轮生的孢子链,基内菌丝体不断裂。按形态、培养、生理生化等特征及细胞壁化学组分,磷酸类酯,醌的类型,该菌株属于张国伟的类链霉菌属［１］（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｏｉｄｅｓ）,细胞壁水解物中含有ｍｅｓｏ－ＤＡＰ,Ｇｌｙ,即胞壁Ⅱ型。全细胞水解物中只含半乳糖,磷酸类酯ＰＩＶ型,优势醌为ＭＫ９（Ｈ４）。但该菌株又和该属的青黄类链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｏｉｄｅｓｇｌａｕｃｏｆｌａｖｕｓ）有很大不同,认为是该属的一新种,定名为无锡类链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｏｉｄｅｓｗｕｘｉｅｎｓｉｓｓｐ．ｎｏｖ．）。     

类链霉菌属的一种新

在筛选免疫抑制剂的过程中,从我国江苏省无锡土壤中分离到一株菌,菌号为ＳＩＰＩ－２８９。该菌株气丝形成非轮生的孢子链,基内菌丝体不断裂。按形态、培养、生理生化等特殊及细胞壁化学组分,磷酸类酯,醌的类型,该菌株属于张国伟的类链霉菌属＾［１］（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｏｉｄｅｓ）,细胞壁水解物中含有ｍｅｓｏ－ＤＡＰ,Ｇｌｙ,即胞壁Ⅱ型。全细胞水解物中只含半乳糖,磷酸类酯ＰＩＶ,优势醌为ＭＫ９（Ｈ４）。但该菌     

透明颤菌血红蛋白基因在链霉菌中的克隆和表达

以质粒ｐＩＪ７０２和ｐＩＪ６９９为载体，构建了两个带有透明颤菌（Ｖｉｔｒｅｏｓｃｉｌａ）血红蛋白（ＶＨｂ）基因（Ｖｇｂ）的大肠杆菌－链霉菌穿梭质粒并转化Ｅ．ｃｏｌｉＨＢ１０１、变青链霉菌（Ｓ．ｌｉｖｉｄａｎｓ）ＴＫ６４及蒽环类抗生素阿柔比星（阿克拉菌素）产生菌——加利利链霉菌（Ｓ．ｇａｌｉｌａｅｕｓ）ＡＴＣＣ３１１３３，经ＣＯ结合差光谱法、ＳＤＳ－ＰＡＧＥ蛋白电泳分析表明Ｖｇｂ在大肠杆菌和链霉菌中得到表达。通过改变培养条件研究溶氧对Ｖｇｂ表达的影响，结果表明在低溶氧的情况下，ＶＨｂ表达量增加。同时发现，在低氧浓度时，ＶＨｂ的表达有利于链霉菌菌体的生长，其菌体生长量高于同样条件下的对照菌株（Ｖｇｂ－）１７％～２９％。     

产生芳香环聚酮类天然产物放线菌的分子筛选研究

目的建立一套简便、快速、高效的芳香环聚酮类化合物产生菌基因筛选体系，为聚酮类药物筛选搭建一个新的技术平台；认识PKS—Ⅱ基因在不同环境放线菌群中的分布规律，为新药筛选中微生物资源的定向分离提供依据。方法通过对芳香环聚酮类化合物生物合成途径所用的Ⅱ型聚酮合酶氨基酸和核苷酸序列的同源性比较分析，设计一对简并引物且以微波炉法提取的基因组DNA为模板扩增KS／CLF功能域约0．8kb目的基因片段，依据放线菌基因组中Ⅱ型PKS合酶基因的存在与否标定可能的芳香环聚酮类天然产物产生菌。结果利用建立的芳香环聚酮类化合物产生菌基因筛选体系对99株嗜碱放线菌、100株链霉菌、47株嗜盐放线菌和776株一般放线菌进行了筛选，研究表明链霉菌、嗜碱放线菌、嗜盐放线菌和一般放线菌Ⅱ型聚酮合酶基因的阳性率分别为54％、29．3％、25．5％和24．1％。结论组合放线菌基因组DNA快速提取技术和PKSⅡ基因简并引物PCR扩增技术建立了快速、简便、高效的芳香环聚酮类化合物产生菌基因筛选体系并对不同环境条件的放线菌菌群的PKSⅡ基因分布进行了研究。结果表明放线菌PKSⅡ聚酮合酶分布具有广泛性；而且同时表明链霉菌是芳香环聚酮类化合物的最丰富来源；在极端环境放线菌中，嗜盐放线菌的PKSⅡ基因在中度嗜盐放线菌分布的频率远高于嗜盐放线菌，嗜碱和中度嗜盐放线菌也是芳香环聚酮类化合物潜在的丰富资源。本研究为新药筛选中新的有效菌源的确定提供了可靠依据。     

螺旋链霉菌U-1941中PKSII型基因在淡青链霉菌tcmK变株中克隆(Ⅱ)

将螺旋链霉菌产生菌中的PKSII型KS基因克隆至四并菌素产生菌淡青链霉菌tcmK变株。获得基因克隆转化子，经发酵培养后对转化子发酵产物进行了分离纯化。获得纯品（纯度99％）。经高分辨EI质谱、氢谱以及碳谱分析，确证其分子量为177，分子式C10H11NO2。命名为AS-5。化学名为1-羟基-4-（反式-乙酰胺基-乙烯基）苯。该产物在原株发酵液中不存在，初步抗菌活性检测未发现其具有抗菌活性，但小分子的特点有可能使其成为潜在的先导化合物。     

金霉素链霉菌作为影响抗生素产量基因克隆的宿主

四环素(TC)和金霉素(CTC)产生菌金霉素链霉菌是重要的工业微生物,具有不同生产特性的金霉素链霉菌突变株可以作为四环素类抗生素生物合成基因克隆的宿主,也可用于以产生杂合抗生素为目标的实验,参与抗生素生物合成及抗性基因已在几株链霉菌中克隆。     

硫霉素产生菌卡特利链霉菌A520基因文库的构建

以大肠杆菌／链霉菌穿梭柯斯质粒ｐＫＣ５０５为载体，构建了卡特利链霉菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｃａｔｌｅｙａ）Ａ５２０在大肠杆菌ＤＨ１的基因文库，重组质粒插入外源片段的概率在９５％以上，插入外源片段的大小为２０～３０ｋｂ。以链霉菌染色体分子量为１０４ｋｂ计算，由４０００个转化子构成的基因文库可以概括卡特利链霉菌Ａ５２０约９９％的基因组。用已经克隆的硫霉素环化酶基因上游的１．５ｋｂＤＮＡ片段作为探针杂交，从基因文库得到３２个阳性克隆。用利波曼链霉菌（Ｓ．ｌｉｐｍａｎｉ）中的ＩＰＮＳ基因作为探针杂交，从基因文库得到１个阳性克隆ｐＫＷ２０１／ＤＨ１，并为Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交进一步证实杂交片段在ＢａｍＨⅠ２．７ｋｂ片段上。用来自带小棒链霉菌（Ｓ．ｃｌａｖｕｌｉｇｅｒｕｓ）的克拉维酸生物合成途径中的环化酶基因ｃｓ２作为探针杂交进行筛选，得到１个阳性克隆ｐＫＷ３０１／ＤＨ１，说明所构建的基因文库比较完整，并为进一步研究硫霉素产生菌卡特利链霉菌Ａ５２０中抗生素生物合成基因打下了良好基础     

林可链霉菌与委内瑞拉链霉菌种间原生质体融合的研究

本文报道氯霉素产生菌委内瑞拉链霉菌A-186株与林可霉素产生菌林可链霉菌林可变种78-11株种间原生质体融合的结果。首先,研究了委内瑞拉链霉菌A-186的原生质体制备和再生条件,再生率可达86％。然后,采用氯霉素产生菌S.venezuelae A-186的原生质体用紫外线灭活后,与具有耐药标记的S.lincolnensis var.lincolnensis78-11原生质体融合的方法,种间融合频率达到3.2×10~(-5) 。并筛选到一株遗传稳定的重组子,经初步鉴定它能同时产生两亲株所产的两种抗生素。     

链霉菌A因子合成酶编码基因的克隆与原核表达载体构建

链霉菌是重要的抗生素产生菌。在链霉菌中,抗生素合成受到复杂的调控,由细胞内外小分子信号、全局性调节基因（如光秃基因bld）、抗生素合成的多效性调节基因（abaA,absAB,afsR—afsK,cutRS等）和途径专一性调控基因（act Ⅱ-4,redD等）。     

产生大环聚酮类天然产物放线菌的分子筛选研究

目的 建立一套简便、快速、高效的大环聚酮类化合物产生菌基因筛选体系，为聚酮类药物筛选搭建一个新的技术平台；认识PKS—I基因在不同环境放线菌群中的分布规律，为新药筛选中微生物资源的定向分离提供依据。方法 通过对大环聚酮类化合物生物合成途径所用的I型聚酮合成酶氨基酸和核苷酸序列的同源性比较分析，设计了一对引物用于扩增KS／AT功能域约1．6kb目的基因片段，依据放线菌基因组中I型PKS合成酶基因的存在与否标定可能的大环聚酮类天然产物产生菌。结果 利用建立的大环聚酮类化合物产生菌基因筛选体系对98株嗜碱放线菌、99株链霉菌、46株嗜盐放线菌和757株稀有放线菌进行了筛选，研究表明嗜碱放线菌、链霉菌、嗜盐放线菌和稀有放线菌I型聚酮合成酶基因的阳性率分别为26．5％、20．4％、15．2％和9．35％。结论 利用组合放线菌基因组DNA快速提取技术和PKS—I基因兼并引物PCR扩增技术建立了快速、简便、高效的大环聚酮类化合物产生菌基因筛选体系；并对不同环境条件的放线菌菌群的PKS—I基因分布进行了研究，结果 不仅表明了放线菌PKS I聚酮合成酶分布的广泛性，而且表明极端环境放线菌，尤其是嗜碱放线菌是大环聚酮类化合物潜在的丰富资源，为新药筛选有效菌源的确定提供了可靠依据。     

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。     

一种新的链霉菌表达载体启动子

eryA基因直接控制着红霉素母环6-脱氧-红霉内酯B的合成,在红霉素生物合成过程中具有重要作用。本文克隆了eryA基因的启动子PeryA,以绿色荧光蛋白基因为报告基因,构建了大肠埃希菌-糖多孢红霉菌穿梭型质粒。PEG介导原生质体转化法将穿梭型质粒分别转入糖多孢红霉菌A226与变铅青链霉菌JT46,荧光显微镜检测发现,此启动子在两菌株中都具有功能。随后,以变铅青链霉菌JT46为宿主,对PeryA启动子区域进行了深入研究,结果发现该启动子的-35区并不是必需的,仅有-10区、长度为41bp的该启动子在链霉菌中仍具有功能。定点突变证明-10区对于该启动子是必不可少的。因此,41bp的该启动子片段可作为链霉菌的有效启动子,这是迄今为止所发现的最短的启动子之一,可用于构建新的链霉菌表达载体。     

棒状链霉菌缙云亚种的鉴定

从我国重庆缙云山土壤中分离到一株链霉菌，编号为３．０４８。其代谢产物中具有抑制β－内酰胺酶活性的物质－克拉维酸。该菌株的形态培养特征和生理生化特征与棒着链霉菌标准菌株ＡＴＣＣ２７０６４相似，但又有差别，故定名为棒状链霉菌缙云亚种。     

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.     

反相高效液相谱型分析检测吸水链霉菌17997变株发酵新产物

以吸水链霉菌17997为出发菌株。分别阻断格尔德霉索（geldanamycin，GA）生物合成酶基因簇中的Ⅰ型聚酮合酶（type Ⅰ polyketide synthase，pks）基因的第6模块，单加氧酶（monooxygenase，gdmM）基因和氨甲酰基转移酶（carbamoyltransferase，et）基因得到3种变株（pks^-）、（gdmM^-）和（ct^-）。比较变株与原株发酵产物的HPLC谱型，结合紫外吸收图谱分析。检测结果表明各变株的GA生物合成均被阻断。并产生3个不同于原始菌株的新物质。这证明基因操作所涉及的pks，gdmM和ct基因是GA生物合成的必需基因；这些基因的阻断可产生不同于原株的新物质。HPLC谱型比较可以在多样化代谢产物的产生菌中快速、准确地发现基因工程变株发酵产物的变化。指导新化合物的分离鉴定，样品用量甚微。是化学早期鉴别的有力工具。     

紫外线和氯化锂对核糖甙链霉菌原生质体诱变作用的探讨

核糖霉素产生菌核糖甙链霉菌（Streptomyces ribosidificus)原生质体经紫外线和氯化锂复合处理得到2株新的菌株RF2－25和RF3－173,产生抗生素核糖霉素的能力分别比出发株RF－5提高了17％和15．3％,且已供工业化正常生产。该方法简单易行,效果很好。     

吸水链霉菌M—22产生的除草剂的研究

利用竞争性抑制谷氨酰胺生物合成的方法，从福州郊区土壤中分离到除草活性物质产生菌Ｍ－２２，其特征与除草剂双丙磷（ｂｉａｌａｐｈｏｓ）产生菌吸水链霉菌ＳＦ－１２９３相近，Ｍ－２２代谢产物ＦＭ－２２经光谱分析证明与双丙磷同质。     

黑暗链霉菌安普霉素生物合成基因aprG的克隆和功能研究

从安普霉素产生菌S．tenebrarius H6总DNA中已克隆得到8．2kb的安普霉素抗性基因连锁片段。对距离抗性基因下游4．5kb的SacI-Sau3AI片段进行测序分析，发现了一个新的891bp开放阅读框架。推测其编码为296个氨基酸的蛋白质。经BLASTX程序分析，没有发现与之同源的基因，是一个新基因，该基因命名为aprG。构建基因阻断穿梭载体pSPU58，经接合转移导入S．tenebrarius H6，筛选单交换阻断变株，并用Southern blot验证阻断变株的aprG已经被破坏。经发酵分析，阻断变株不再合成安普霉素，表明aprG与安普霉素生物合成直接相关。