[發(fā)明專利]relA基因在提高班堡鏈霉菌默諾霉素產(chǎn)量中的應(yīng)用及菌株

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310286122.7
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103409341A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙春田;陳艷萍;余志良;裘娟萍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P19/26;C12R1/465
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;冷紅梅

（一）技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及relA基因在提高班堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）默諾霉素產(chǎn)量中的應(yīng)用，以及獲得的用于生產(chǎn)默諾霉素的relA基因阻斷工程菌——班堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）1203及其應(yīng)用。?

（二）背景技術(shù)

默諾霉素（Moenomycin）是一類磷酸糖脂類抗生素，它至少有四種有效組分：A、B1、B2和C，其中A為主要成分。默諾霉素A可以由四種鏈霉菌產(chǎn)生：斑堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）ATCC13879，加納鏈霉菌（Streptomyces?ghanaensis）ATCC14672，噴泉鏈霉菌（Streptomyces?geysiriensis）ATCC15303，埃德爾鏈霉菌（Streptomyces?ederensis）ATCC15304，其中斑堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）是默諾霉素的主要產(chǎn)生菌。默諾霉素能夠直接抑制細(xì)菌細(xì)胞壁生物合成途徑中的肽聚糖糖基轉(zhuǎn)移酶（peptidoglycan?glycosyltransferase，PGT），從而有效抑制細(xì)菌的生長繁殖。由于肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁中的一種特有的組成成分，而真核生物細(xì)胞中不含有肽聚糖，因此默諾霉素是一種理想的抗生素。默諾霉素能夠有效地抑制革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌的生長，尤其是對革蘭氏陽性細(xì)菌更加有效。目前，默諾霉素作為動物飼料添加劑和生長促進(jìn)劑已經(jīng)被成功商業(yè)化應(yīng)用，商品名為“黃霉素（flavomycin）”和“黃磷脂醇（flavophospholipol）”，用于防治畜禽因腸道細(xì)菌引起的感染。同時，近年來屢屢出現(xiàn)能抵抗多種抗生素的“超級細(xì)菌”，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）、抗萬古霉素腸球菌（VRE）、耐多藥肺炎鏈球菌?（MDRSP）等。研究發(fā)現(xiàn)默諾霉素對許多耐甲氧西林和萬古霉素的菌株具有良好的抑制作用，因此默諾霉素可以開發(fā)為抗耐藥性細(xì)菌的醫(yī)藥。?

抗生素生物合成基因一般包括幾十步生化反應(yīng)，涉及幾十個基因，包括結(jié)構(gòu)基因、調(diào)節(jié)基因和抗性基因。結(jié)構(gòu)基因編碼抗生素生物合成過程中的一系列酶，這些酶參與了抗生素的生物合成。分子生物學(xué)研究表明，默諾霉素的生物合成基因簇包括二十多個基因，它們分別編碼不同的酶，參與默諾霉素的生物合成反應(yīng)，是一個非常復(fù)雜的生物合成過程（Ostash，B.，A.Saghatelian，and?S.Walker，A?streamlined?metabolic?pathway?for?the?biosynthesis?of?moenomycin?A.Chem?Biol，2007.14（3）:p.257-67.）。而且，在其生物合成基因簇中沒有發(fā)現(xiàn)途徑專一性的調(diào)節(jié)基因。因此，直接通過分子生物學(xué)技術(shù)改造其生物合成基因簇來提高默諾霉素的產(chǎn)量變得較為困難。?

relA基因是首先在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的一個多效調(diào)控基因，它編碼焦磷酸鳥苷酸（p）ppGpp合成酶。隨后研究發(fā)現(xiàn)relA基因存在于天藍(lán)色鏈霉菌、棒狀鏈霉菌等多種鏈霉菌中，且序列高度保守，對鏈霉菌形態(tài)分化和抗生素的合成均有調(diào)節(jié)作用。Gomez-Escribano等研究發(fā)現(xiàn)，阻斷棒狀鏈霉菌（Streptomyces?clavuligerus）relA基因，該菌不能形成氣生菌絲且不能產(chǎn)生孢子，但克拉維酸（clavulanic?acid）和頭霉素C（cephamycin?C）的產(chǎn)量顯著增加（Gomez-Escribano?J?P，Martín?J?F，Hesketh?A，et?al.Streptomyces?clavuligerus?relA-null?mutants?overproduce?clavulanic?acid?and?cephamycin?C:negative?regulation?of?secondary?metabolism?by（p）ppGpp.Microbiology，2008，154:744-755.）。目前，還沒有利用relA基因來提高班堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）默諾霉素產(chǎn)量的報道。?

（三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供relA基因在提高班堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）默諾霉素產(chǎn)量中的應(yīng)用，以及獲得的用于生產(chǎn)默諾霉素的班堡鏈霉菌relA基因阻斷工程菌及其應(yīng)用。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：?

relA基因在提高班堡鏈霉菌（Streptomyces?bambergiensis）默諾霉素產(chǎn)量中的應(yīng)用。?