Streptomyces sp.Tü 4128中新型抗生素bagremycins抗性基因bagJ的研究

張玉琛, 吳海珍, 鞠 誠, 祁雙雙, 葉 江, 張惠展(華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室,上海 200237)

Streptomycessp.Tü 4128中新型抗生素bagremycins抗性基因bagJ的研究

張玉琛, 吳海珍, 鞠 誠, 祁雙雙, 葉 江, 張惠展
(華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室,上海 200237)

通過框內敲除鑒定了鏈霉菌Streptomycessp.Tü 4128中基因bagJ的功能。HPLC結果表明,敲除基因bagJ導致抗生素生產水平大幅降低;回補菌株恢復了抗生素的生產;過表達菌株大幅提高了抗生素的產量,證明基因bagJ在新型抗生素bagremycins的生物合成中必不可少。抑菌圈實驗表明基因bagJ敲除菌株較野生菌株對bagremycins更加敏感;BagJ在StreptomyceslividansTK64中異源表達后使該菌株對bagremycins的耐受性增強,證明bagJ是新型抗生素bagremycins的抗性基因。掃描電鏡的結果證明了BagJ異源表達后導致StreptomycesTK64的菌絲形態發生了改變。其他抗生素的敏感性實驗表明,BagJ可能是一個逆向轉運蛋白。

bagremycins;Streptomycessp.Tü 4128;bagJ; MFS家族; 抗性基因

從印度尼西亞土壤中分離得到的Streptomycessp.Tü 4128 (S. sp. Tü 4128)菌株可以生產兩種新型的反式香豆酸衍生類抗生素bagremycin A和bagremycin B。bagremycin A和bagremycin B對多種革蘭氏陽性菌、真菌以及一種人類腺癌細胞系具有相當可觀的生物學活性。其中bagremycin A對SaccharomycescerevisiaeATCC9080和Candidaalbicans具有活性,而bagremycin B能作用于Botrytiscinerea和人類腺癌細胞[1-2]。這兩種抗生素在醫藥和農業領域具有潛在的應用價值。

與bagremycins生物合成相關的基因在菌株S. sp.Tü 4128的染色體上成簇排列。在前期的研究中,本課題組成功克隆并鑒定了bagA,bagB,bagC,bagE和bagI等結構基因,但至今仍未發現該生產菌的抗性基因[3-5]。作為抗生素的生產者,除了有一些菌株對自身產生的抗生素不敏感,大多數微生物都需要一個或多個相應的抗性基因來維持抗生素生產的能力,同時抵抗自身產生的毒性代謝產物[6-8]。……