新型抗肿瘤力达霉素合成酶基因sgcD的克隆、表达和性质研究

力达霉素是由球孢链霉菌(Streptomyces globisporus)C1027产生的一种新型烯二炔类抗肿瘤抗生素, 具有很强的抗肿瘤活性. 从S. globisporus C1027中克隆获得长度为75 kb的力达霉素生物合成基因簇, 包含33个开放阅读框架(ORF). 以sgcD(ORF24)为研究对象, 对其功能进行了研究. 基因中断实验证明, sgcD与力达霉素生物合成相关. 经同源性分析, 推测sgcD编码氨基变位酶, 催化a-酪氨酸转化为b-酪氨酸, 参与力达霉素生物合成中β-酪氨酸的合成. 为了确定sgcD编码的酶的性质, 将sgcD克隆至大肠杆菌表达载体pET30a中进行诱导表达, 然后对表达产物进行酶学分析. 实验结果表明, sgcD的表达产物具有氨基变位酶的活性. sgcD编码的氨基变位酶是第一个被定性的烯二炔类抗肿瘤抗生素生物合成酶. 本研究将有助于这类抗生素生物合成机制的阐明, 对改造和研发新型抗肿瘤药物具有显著意义.     

球孢链霉菌一种抗生素生物合成基因的核苷酸序列分析

C-1027是一种具有极强抗肿瘤活性的新型抗生素,由球孢链霉菌（Streptomycesglobisporus）产生。F2DNA片段含有一种编码C－1027生物合成的基因。以质粒pUC18为载体,对其进行了亚克隆,并对该片段进行了核苷酸序列分析,发现一编码122个氨基酸的开放阅读框架,经检索可能是一种新的序列。     

链霉菌AC-57及其产生的阿克拉霉素A的研究

During the course of screening for new antitumor antibiotics, a new anthracycline antibiotic--aclacinomycin A was separated from the broth and mycelium of Streptomyces AC-57. The strain AC-57 was isolated from the soil collected in the Shanghai suburbs. According to its culture and physiological characteristics the producer was identified as Str. galilaeus AC-57. The broth and mycelium were extracted and treated with solvents as usual way. The aclacinomycin A was separated by silica-gel column chromatography eluted with chrolo-form-methanol. Aclacinomycin A, its aglycone and sugar components were identified by comparison of their physico-chemical and spectral data (MS, UV, IR, 1H-NMR, and 13C-NMR) with authentic compound, purified from the market sample.     

利用球孢链霉菌发酵液消化双歧杆菌细胞壁提取质粒的研究

目的寻找一种经济适用的提取双歧杆菌质粒的方法。方法利用球孢链霉菌发酵产生的变溶菌素来消化双歧杆菌细胞壁,提取质粒,并与商业化溶菌酶法比较。结果球孢链霉菌发酵液与溶菌酶均成功提取到质粒。结论利用球孢链霉菌发酵液提取质粒经济简便。     

阿扎霉素B产生菌吸水链霉菌NND—52的诱变筛选

用紫外线,紫外线加氯化锂（LiCl)、吖啶橙3种诱变方式对阿扎霉素（Azalomycin)B产生菌Strepto-myces hygroscopicus NND-52菌株进行诱变处理,确定了它们的最佳诱变剂量,获得了数株Azalomycin B产量较出发菌株提高3倍以上的高产菌株,编号Al3的菌株摇瓶产量达1100mg/L,且传代稳定。经过对3种诱变方式的比校,发现后两种诱变方式对产量的提高更为有效。     

圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成基因sanA的克隆、结构和功能

圈卷产色链霉菌是尼可霉素产生菌,经紫外线诱变后,以赤星灰霉为指示菌筛选到遗传稳定的尼可霉素生物合成阻断突变株,选择其中的NBB19为受体,以质粒pIJ702为克隆载体,从野生型圈卷产色链霉菌的DNA文库中克隆到了6kb的DNA片段,能互补NBB19使之恢复尼可霉素的产生能力.对6kbDNA片段中的部分片段进行了序列分析,结果表明2710bpDNA片段包含一个1365bp的完整开放阅读框架,编码一个由454个氨基酸残基组成的蛋白质,该基因命名为sanA.蛋白序列数据库比较结果表明,sanA编码的蛋白质氨基酸序列与Pyrococcus horikoshii的甲基转移酶有较高的同源性,353个氨基酸残基中有25%的一致性.用基因破坏策略研究了sanA的功能,野生型菌株sanA基因被破坏后导致失去合成尼可霉素的能力,表明sanA是尼可霉素生物合成中的一个新的重要基因.     

一种产生纤溶酶的链霉菌C-3662的鉴定及发酵研究

对一株从土壤中分离的纤溶酶产生菌链霉菌C-3662的形态、培养、生理生化和化学分类特征进行了研究,发现其与泛温链霉菌(Streptomyces eurythermus Corbaz et al. 1968)的特征很相符。通过对链霉菌C-3662的16S rDNA序列进行测定与比对,发现它与泛温链霉菌的16S rDNA序列也有高达98.19%的同源性。根据多相分类原则,认为链霉菌C-3662属于泛温链霉菌。对链霉菌C-3662的发酵培养基组成等的研究表明,合适的发酵培养基中应含有氮源黄豆饼粉2.0%、碳源淀粉1.0%和葡萄糖2.5%以及少量的无机盐类如硫酸镁。链霉菌C3662的发酵过程研究表明,纤溶酶是在菌丝体生长停止之后才大量产生。     

产诺加霉素链霉菌中失活snogA基因的研究

诺加霉素是重要的蒽环类抗肿瘤抗生素,由黑胡桃链霉菌ATCC27451发酵产生。本研究从诺加霉素产生茵中克隆得到560bp的氨基甲基化酶（snogA）编码基因片段,并将其插入基因整合型质粒pKCll39的多克隆位点,构建得到基因中断质粒pLMX-3-58。通过接合转移和同源重组,构建得到氨基甲基化酶编码基因被中断的重组菌株删-3-59。基因重组突变株基因型验证结果表明,中断质粒以正确方式整合入基因组,将氨基甲基化酶编码基因中断。发酵验证结果表明,重组茵株发酵产物中不含有诺加霉素。本研究表明snogA基因在诺加霉素生物合成途径中是必需的。这为进一步阐明诺加霉素生物合成途径和组合生物合成改造诺加霉素提供了参考。     

棘孢小单孢菌和灰色链霉菌原生质体融合的研究

用庆大霉素产生菌——棘孢小单孢菌Micromonospora echinospora 814(Gm~r,Km~r)和链霉素产生菌Streptomyces griseus No. 45(Sm~r,Lm~r)进行了原生质体融合。以抗性为选择标记,选出了融合体。其融合频率在10~(-3)—10~(-4)之间。在电镜条件下,观察了原生质体融合的详细过程,测定了融合体的产抗生素能力,其中一株融合体F106的抗生素产量比亲本菌株814高58％。用羧甲基纤维素薄层对发酵液层析表明,有一个融合体的发酵液比亲本菌株814多一个组份,但没有测出其生物活性。     

链霉菌酪氨酸酶基因的克隆与表达

本文综述了近年来对链霉菌酪氨酸酶基因的研究。由酪氨酸酶合成黑色素是链霉菌属各个种的共同特性,并受到酪氨酸酶基因的控制。链霉菌几个种的酪氨酸酶基因已克隆到,其产黑色素的特性使之作为重要的标记基因得以广泛应用,同时,该基因在链霉菌的不同种及不同属的微生物中得到了高水平的表达。链霉菌酪氨酸酶基因表达调控的分子机制也得到较深入的研究。     

Engineered production of cancer targeting peptide (CTP)-containing C-1027 in Streptomyces globisporus and biological evaluation

Conjugation of cancer targeting peptides (CTPs) with small molecular therapeutics has emerged as a promising strategy to deliver potent (but typically nonspecific) cytotoxic agents selectively to cancer cells. Here we report the engineered production of a CTP (NGR)-containing C-1027 and evaluation of its activity against selected cancer cell lines. C-1027 is an enediyne chromoprotein produced by Streptomyces globisporus, consisting of an apo-protein (CagA) and an enediyne chromophore (C-1027). NGR is a CTP that targets CD13 in tumor vasculature. S. globisporus SB1026, a recombinant strain engineered to encode CagA with the NGR sequence fused at its C-terminus, directly produces the NGR-containing C-1027 that is equally active as the native C-1027. Our results demonstrate the feasibility to produce CTP-containing enediyne chromoproteins by metabolic pathway engineering and microbial fermentation and will inspire efforts to engineer other CTP-containing drug binding proteins for targeted delivery.     

圈卷产色链霉菌尼可霉素生物合成基因-sanK的克隆及功能研究

利用染色体步移策略,以尼可霉素生物合成相关的基因片段为探针,从圈卷产色链霉菌中克隆到了一个大约１０ｋｂ的ＤＮＡ片段。对其中１．８ｋｂ的ＰｖｕⅡ－ＳａｃⅡ片段进行了序列分析,结果表明：此片段中含有一个具有１１７０个核苷酸的完整开放阅读框,起始密码子为４４７位的ＡＴＧ,终止密码子为１６１４位的ＴＧＡ,推测其编码一个３８９个氨基酸的蛋白质产物。利用ＢＬＡＳＴＸ程序进行了分析揭示,此基因编码一个肌氨酸单体     

Role of sgcR3 in positive regulation of enediyne antibiotic C-1027 production of Streptomyces globisporus C-1027

Background  

C-1027, produced by Streptomyces globisporus C-1027, is one of the most potent antitumoral agents. The biosynthetic gene cluster of C-1027, previously cloned and sequenced, contains at least three putative regulatory genes, i.e. sgcR1, sgcR2 and sgcR3. The predicted gene products of these genes share sequence similarities to StrR, regulators of AraC/XylS family and TylR. The purpose of this study was to investigate the role of sgcR3 in C-1027 biosynthesis.     

链霉菌胞外多糖139A生物合成中引导糖基转移酶基因的克隆和鉴定

链霉菌139能够产生一种新的胞外多糖139A,该多糖具有抗类风湿性关节炎的活性。为研究多糖139A的生物合成基因簇,首要策略是克隆到在多糖139A的生物合成中起关键作用的引导糖基转移酶基因。根据其他几个种属的糖基转移酶氨基酸序列的两个保守区域设计简并引物,通过PCR方法扩增出相应的DNA片段作为探针,从链霉菌139基因组文库中分离到引导糖基转移酶基因ste5,并定位于约32kb的基因簇上。序列分析发现其蛋白序列与引导糖基转移酶具有较高的同源性,其C-端含有A,B和C3个保守区,N-端具有5个跨膜区。引导糖基转移酶基因阻断突变株不能够产生多糖139A表明其参与多糖139A的生物合成。     

毒性T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4)在链霉菌中的表达研究

应用两种链霉菌新型信号肽--vsi和gpp在常用工程菌变铅青链霉菌（Streptomyces lividans）中进行了CTLA-4的分泌表达研究,vsi信号肽与CTLA-4的融合片段克隆至链霉素-大肠杆菌穿梭质粒pUWL-219,同时gpp信号肽与CTLA-4片段在质粒pLNSP中融合,分别转化S.lividans TK24,获得重组菌株S.lividans[pUWL219-VC]和S.lividans[pLNSP/CTLA-4]。重组菌株的发酵上清液经SDS-PAGE及Western blotting分析结果表明：应用不同信号肽构建的两株工程菌均能表达分子量为13000重组蛋白,具有免疫活性。     

圈卷产色链霉菌7100分化相关基因——sawE的结构与功能

以天蓝色链霉菌的whiB基因为探针,从圈卷产色链霉菌7100的总DNA部分文库中克隆了含有whiB同源序列的28kb DNA片段,并对其中的14kb片段进行了序列测定。序列分析表明,该片段含有一个完整的开放阅读框—sawE。预测的蛋白质结构及同源性分析显示,sawE与天蓝色链霉菌孢子形成早期的关键基因whiB高度同源,编码产物为一个调控蛋白。sawE的破坏使圈卷产色链霉菌7100的分化终止在气生菌丝阶段,在延长培养时间的情况下仍保持白色的表型,菌丝不能分隔,不能形成成熟的灰色孢子,结果表明sawE基因是一个与圈卷产色链霉菌分化有关的重要基因。