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拟无枝菌酸菌CP2808中Ansacarbamitocins的生物合成

作　者: 郭舒扬
导　师: 邓子新
学　校: 上海交通大学
专　业: 微生物学
关键词: ansacarbamitocins 安丝菌素生物合成拟无枝菌酸菌CP2808
分类号: TQ927
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

美登素属于大环内酰胺类安莎霉素,自发现以来一直作为非常有潜力的抗肿瘤药物进行研究。随着抗体与靶向分子结合技术的发展,美登素作为高效的细胞毒性剂,可以弥补因抗体剂量不足而无法彻底抑制肿瘤的弊端。2007年Dow Agroscience在Amycolatopsis sp. CP2808菌株中发现了具有抗真菌活性的美登素类抗生素ansacarbamitocins。为了比较安丝菌素与ansacarbamitocins在生物合成途径上的区别,首先构建了Amycolatopsis sp. CP2808菌株fosmid基因组文库。利用高度保守的AHBA合成酶基因作为探针筛选出阳性质粒23B4。再通过染色体步移筛选出阳性克隆30C3和9C12。3个克隆整合后得到108.5 kb的序列并定位了anscarbamitocins生物合成基因簇。这个基因簇涵盖了ansacarbamitocins生物合成的必需基因。包括了:6个负责AHBA合成基因,4个聚酮合酶基因,5个负责“glycolate”特使延伸单位的合成基因,6个后修饰基因和2个可能参与调控的基因。与安丝菌素生物合成基因簇相比较新的基因簇有着比较明显的不同点:一是氨甲酰基转移酶基因在ansacarbamitocins生物合成基因簇比在安丝菌素生物合成基因簇多1个拷贝;二是AHBA合成酶基因在ansacarbamitocins基因簇有1个拷贝,而在安丝菌素生物合成基因簇中有2个。通过Redirect Technology对基因acm21a、acm21b、acm25和acm21a/acm21b进行了基因中断实验。对4个突变株进行发酵并检测后,能够清晰的找出acm21b以及acm25的中断结果。并推测出氨甲酰基转移酶Acm21b在氯代酶Acm12之后催化了C6、C9位氨甲酰化及噁嗪环的形成。糖基转移酶Acm25在氯代酶Acm12、氨甲酰基转移酶Acm21a和Acm21b、环氧化酶Acm11之后催化N上的糖基化取代。对安丝菌素基因簇中2个AHBA合成酶基因asm24和asm43,通过基因中断实验分别检测两个基因与安丝菌素生物合成的相关性,发现asm43与安丝菌素的生物合成关系更加密切。通过以上对于ansacarbamitocins以及安丝菌素生物合成相关基因的研究,确定了ansacarbamitocins的生物合成基因簇,并初步解释了该类化合物的生物合成途径,基本确定了ansacarbamitocins C-3位酯基可能是由一个氨甲酰基转移酶负责,为安莎类抗生素的改造以及生产效率的提高奠定了基础。

拟无枝菌酸菌CP2808中Ansacarbamitocins的生物合成

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