[發明專利]參與調控鏈霉菌中ACT產量的轉運蛋白編碼基因

有效

• 申請號: 201910040375.3
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109504689B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 徐鐘;李遠遠;王永;王法云
• 申請（專利權）人: 河南省商業科學研究所有限責任公司
• 主分類號: C12N15/31
• 分類號: C12N15/31
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

本申請屬于微生物發酵工程技術領域，具體涉及鏈霉菌中與聚酮類化合物放線紫紅素（ACT）產量相關的基因。本申請具體涉及轉運蛋白基因在鏈霉菌ACT產量調控方面的應用，所述轉運蛋白編碼基因共6個；包括：SCO2254、SCO2534、SCO3765、SCO6160、SCO2519、SCO3185；該類基因突變后，對鏈霉菌ACT產量具有調控影響。發明人對天藍色鏈霉菌M145進行了誘變，對放線紫紅素產量變化的菌株進行了篩選。對篩選出的陽性克隆子通過酶切、自連和測序定位出轉座子在基因組上的位置，并以多次篩選定位同一基因的原則排除自發突變基因，最終確定影響放線紫紅素產量的基因。

技術領域

本申請屬于微生物發酵工程技術領域，具體涉及鏈霉菌中與聚酮類化合物放線紫紅素（ACT）產量相關的基因。

背景技術

現有研究普遍認為，微生物次級代謝所產生的小分子化合物對人類健康具有重要意義。統計表明，目前60%以上FDA批準的抗感染和抗腫瘤的藥物來源于微生物次級代謝產物。而隨著越來越多微生物基因組測序工作的進行，基因組序列分析顯示微生物具有產生各種次級代謝產物的巨大潛力，但部分研究表明，實驗室培養條件下許多微生物次級代謝產物均無法表達，而且多數環境微生物無法在實驗室條件下進行有效培養，因此嚴重的阻礙了微生物次級代謝物的開發。

現有研究中，鏈霉菌是重要的抗生素產生菌，其抗生素的產生受環境信號和自身調控基因的控制。其中天藍色鏈霉菌是研究鏈霉菌分化和次級代謝的模式菌株，它能產生兩種有顏色的抗生素放線紫紅素（ACT藍色）和十一烷基靈菌紅素（ Red紅色），而ACT和RED合成酶分別屬于I型聚酮合酶（I-PKS）和II型聚酮合酶（II-PKS）。天藍色鏈霉菌中的這2種次級代謝產物被作為研究鏈霉菌次級代謝合成調控的模型，針對這2種次級代謝產物調控基因的篩選，可為抗生素產生菌遺傳改造、抗生素工業菌株的產量提高或沉默基因簇的激活表達奠定良好基礎。

現有技術中，發明人早期利用轉座誘變技術對天藍色鏈霉菌A3（2）的功能基因組進行了研究，并初步構建了天藍色鏈霉菌A(3)2突變體庫（具體可參見：徐鐘，利用轉座誘變研究天藍色鏈霉菌A3（2）的功能基因組，華中農業大學2011年碩士論文），但是由于相關基因調節功能的復雜性和不確定性，因此具體哪些基因與次級代謝產物調節相關則尚需進一步深入研究和討論。

發明內容

本申請目的在于提供篩選所得的部分與微生物中ACT代謝調控相關的基因，從而為鏈霉菌次級代謝產物研究和新型藥物開發奠定基礎。

本申請所采取的技術方案詳細介紹說明如下。

鏈霉菌中影響ACT產量的基因，所述基因在鏈霉菌聚酮類化合物ACT的合成中具有調控作用；所述微生物具體例如天藍色鏈霉菌（Streptomyces coelicolor）；所述基因依據其現有基因注釋，分為四大類，具體而言：

細胞被合成調控類：

共7個，包括基因SCO1525、SCO2097、SCO2132、SCO3150、SCO4440、SCO4878、SCO5174；依據現有基因注釋，具體而言：

SCO1525 和SCO2132參與細胞壁磷脂酰肌醇甘露糖基化修飾；

SCO2097 參與細胞壁合成；

SCO3150參與細胞裂解；

SCO4440 參與細胞膜磷脂酰肌醇信號調控；