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胞外多糖依博素生物合成基因ste15，17，19的功能研究

作　者: 孙庆莉
导　师: 李元
学　校: 中国协和医科大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 组合生物合成博士学位论文遗传互补医科大学葡萄糖基突变株基因簇半乳糖重复单元协和
分类号: R91
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

链霉菌Streptomces sp．139能够分泌一种新型胞外多糖依博素(139A)，该多糖由半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、岩藻糖、木糖、鼠李糖、半乳糖醛酸和葡萄糖以克分子数比19：16：5.0：5.0：4.0：3.0：3.0：2.0组成，其重复单元的结构已经确定。经药效学研究表明该多糖具有明显的抗类风湿性关节炎作用，已申报临床研究，有可能发展为治疗类风湿性关节炎的新型药物。本室王玲燕博士首次对链霉菌139胞外多糖依博素的生物合成基因簇进行了深入研究。克隆了依博素生物合成基因簇约31.3 kb，并进行了DNA序列测定(GenBank登录号：AY131229)，其中包含24个完整的开放阅读框架(ORFs)。通过Blast和GCG软件分析推测了这些基因的功能：转录调控基因(ste1-ste4)，糖核苷酸前体的合成基因(ste6，ste10，ste11，ste17，ste19)，糖基转移基因(ste5，ste7，ste15，ste22)，多糖的聚合与输出基因(ste8,ste9，ste13，ste14，ste21)，多糖的修饰基因(ste12，ste16，ste18，ste20)。基于王玲燕博士已经取得的研究成果，本论文进行了以下工作：采用双交换基因破坏的策略，阻断依博素生物合成基因：糖基转移酶基因ste15、核苷酸糖前体合成基因ste17和ste19。分析了突变株及相应遗传互补株产生多糖的生物活性、分子量和单糖组成，确定了ste15、ste17和ste19基因编码产物参与依博素的生物合成，并阐明了上述基因在依博素生物合成中的具体功能：1．基本确定ste15编码葡萄糖基转移酶，在依博素的生物合成中，参与葡萄糖基到多糖重复单元增长链的转移。2．ste17可能编码葡萄糖-1-磷酸胞嘧啶转移酶(EC 2．7．7．33)，催化CTP和D-葡萄糖-1-磷酸生成CDP-葡萄糖，作为糖核苷酸前体参与依博素生物合成。在大肠杆菌中成功克隆表达ste17，纯化了重组蛋白，为ste17酶学性质研究提供了有利条件。3．确定ste19编码UDP-葡萄糖4-差向异构酶(EC 5．1．3．2)，主要催化UDP-半乳糖差向异构生成UDP-葡萄糖，两者作为糖核苷酸前体参与依博素生物合成。采用已克隆基因簇最右侧的0.9 kb BamHI片段作为探针(该片段含有ste22部分DNA序列)，对Streptomyces sp．139的基因组文库进行筛选，通过染色体步移，基本确定了依博素生物合成基因簇ste的右侧边界位于ste27。

全文目录

综述:微生物胞外多糖的生物合成和组合生物学研究进展  6-39
中文摘要  39-41
英文摘要  41-43
前言  43-46
材料与方法  46-67
结果与讨论  67-133
  第一部分:依博素生物合成基因ste15的功能研究  67-84
  第二部分:依博素生物合成基因ste17的功能研究  84-108
  第三部分:依博素生物合成基因ste19的功能研究  108-123
  第四部分:依博素生物合成基因簇右侧边界的确定  123-133
结论  133-136
参考文献  136-144
致谢  144-145

胞外多糖依博素生物合成基因ste15，17，19的功能研究

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