[發(fā)明專利]一種具有途徑特異性調(diào)控模式的菌株

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811220142.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109294965A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳依軍;吳旭日
• 申請（專利權(quán)）人: 南京碧迪可醫(yī)藥科技有限公司
• 主分類號: C12N1/21
• 分類號: C12N1/21;C12N15/31;C12Q1/689;C12Q1/04;C12R1/01
• 代理公司: 南京艾普利德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32297
• 代理人: 張鉑

硫肽環(huán)素是一種抗耐藥菌活性極強(qiáng)的硫肽類抗生素，通過微生物中相關(guān)生物合成基因簇編碼的次級代謝途徑生物合成。本發(fā)明提供了一種具有調(diào)控蛋白NocP的特異性結(jié)合序列及其正向調(diào)控模式的生物合成硫肽環(huán)素的菌株Amycolatopsis fastidiosa LCB1001，公開了該特異性調(diào)控方式與硫肽環(huán)素產(chǎn)量的關(guān)系，為硫肽環(huán)素產(chǎn)生菌的鑒定提供依據(jù)，有利于該菌株的改造和應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有途徑特異性調(diào)控模式的硫肽環(huán)素產(chǎn)生菌。

背景技術(shù)

硫肽環(huán)素又名諾卡沙星(英文名為Thiopeptcin或Nocathiacin)，是由諾卡氏菌(Nocardiasp.ATCC 202099，后經(jīng)16S rRNA鑒定分類后改名為東方擬無枝酸菌Amycolatopsis fastidiosa LCB1001)產(chǎn)生的e系列硫肽類抗菌化合物，其結(jié)構(gòu)肽的氨基酸序列為SCTTCECSCSCS，化學(xué)結(jié)構(gòu)中含5個(gè)噻唑環(huán)、1個(gè)吲哚環(huán)、1個(gè)吡啶環(huán)、3個(gè)大環(huán)、脫氫氨基酸以及二甲氨基葡萄糖等獨(dú)特功能團(tuán)(Li W,et al.J.Antibiot.,2003,56:226；Zhang C,et al.J.Nat.Prod.,2009,72:841)，結(jié)構(gòu)如下所示

硫肽環(huán)素在極低濃度下(ng/mL)即能殺死G⁺敏感菌和耐藥菌株，抗菌效果優(yōu)于絕大多數(shù)已報(bào)道的抗生素(Naidu BN,et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2004,14:5573；LingLL,et al.Nature,2015,517:455)。美國百時(shí)美施貴寶公司和默克公司嘗試采用了化學(xué)或生物轉(zhuǎn)化法對硫肽環(huán)素結(jié)構(gòu)進(jìn)行多樣化修飾以期解決其水溶性問題(Pucci MJ,etal.Antimicrob.Agents Chemother.,2004,48:3697；Naidu BN,etal.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2004,14:3743；Naidu BN,et al.Bioorg.Med.Chem.Lett.,2005,15:2069)，但由于成藥性問題而未進(jìn)一步開發(fā)。南京碧迪可醫(yī)藥科技有限公司采用物理方法成功解決了硫肽環(huán)素的成藥性問題，使其水溶性大幅提高，使進(jìn)一步開發(fā)為臨床用藥成為可能(陳依軍，CN103040770B)。

放線菌是抗生素以及相關(guān)活性化合物的重要來源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)迄今發(fā)現(xiàn)的抗生素中近70％為放線菌產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物(Strobel GA.Microbes Infect.,2003,5:535)。在放線菌中，抗生素生物合成相關(guān)的功能基因多以成簇方式存在，其轉(zhuǎn)錄和表達(dá)一般受到相關(guān)蛋白質(zhì)類調(diào)控因子的調(diào)控。根據(jù)發(fā)揮作用的范圍和層次，調(diào)控因子可粗略分為全局性調(diào)控因子和途徑特異性調(diào)控因子兩類。全局性調(diào)控因子對抗生素生物合成的調(diào)控位于第一層次，負(fù)責(zé)將大量源于菌體外部和內(nèi)部的信號(如營養(yǎng)供應(yīng)、翻譯速率、發(fā)育階段以及各種外界環(huán)境影響)傳遞給途徑特異性調(diào)控因子。途徑特異性調(diào)控因子對抗生素生物合成調(diào)控作用位于第二層次，也是信號級聯(lián)傳遞系統(tǒng)中最后一級效應(yīng)蛋白，其接收第一層次傳遞的信號后精細(xì)調(diào)控下游基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。途徑特異性調(diào)控因子通常位于某個(gè)抗生素基因簇內(nèi)部，多數(shù)屬于SARP家族(Wietzorrek A,et al.Mol.Microbiol.,1997,25:1181)，可專一性地結(jié)合于基因簇中特定的非編碼DNA序列，特異性地激活或沉默基因簇的轉(zhuǎn)錄(MartinJF,et al.J.Ind.Microbiol.,1992,9:73)，最終影響抗生素的生物合成過程。此外，最新研究表明，途徑特異性調(diào)控蛋白無法正常發(fā)揮調(diào)控功能是造成微生物中次級代謝產(chǎn)物生物合成基因簇沉默主要原因，可見調(diào)控蛋白對微生物次級代謝至關(guān)重要(Amos GCA,etal.P.Natl.Acad.Sci.USA,2018,114:E11121)。鑒于結(jié)合序列的特異性和對微生物代謝的重要性，途徑特異性調(diào)控因子可作為微生物鑒定和分類的依據(jù)之一。