類芽孢桿菌B69羊毛硫抗生素elgicins的分離鑒定及相關(guān)基因簇的分析.pdf

1、羊毛硫抗生素是一類結(jié)構(gòu)獨(dú)特的肽類抗生素，因其序列中含有羊毛硫類非常規(guī)氨基酸而得名。羊毛硫抗生素生物活性多樣、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗菌靶位特別且不易產(chǎn)生耐藥性，因此，在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。盡管羊毛硫抗生素的前體是通過核糖體途徑合成的，但是其成熟的活性肽需要經(jīng)過復(fù)雜的翻譯后加工才能形成?；诖?，新羊毛硫抗生素的發(fā)現(xiàn)及其生物合成機(jī)理已成為人們研究的熱點(diǎn)之一。類芽孢桿菌B69是本實(shí)驗(yàn)室從土壤樣品中分離到的一株具有潛在應(yīng)用價(jià)值的生物防治菌。通

2、過已完成的基因組草圖分析發(fā)現(xiàn)，B69基因組中至少存在一個(gè)非核糖體肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase，NRPS)基因簇，一個(gè)聚酮合成酶(polyketide synthase，PKS)基因簇，三個(gè)雜合的PKS/NRPS基因簇及一個(gè)全新的羊毛硫抗生素合成基因簇(elg)。本文重點(diǎn)描述以elg基因簇為指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的四種新型羊毛硫抗生素。
　　 elg基因簇含有5個(gè)開放閱讀框(elgT1、elgC、el

3、gT2、elgB和elgA)。elgA是編碼前體的結(jié)構(gòu)基因，elgB和elgC是編碼翻譯后的修飾基因，而elgT1和elgT2則是編碼轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有關(guān)的基因。利用不同發(fā)酵培養(yǎng)基培養(yǎng)B69，發(fā)現(xiàn)KL培養(yǎng)基可以誘導(dǎo)elg基因簇表達(dá)。將發(fā)酵上清通過大孔吸附樹脂、固相萃取以及制備型反向高效液相色譜三步分離純化，最后獲得3個(gè)組份，分別命名為elgicin A、elgicin B和elgicin C，其中elgicin B的含量最高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)el

4、gicin A是兩個(gè)不同組份的混合物，分別命名為elgicin AⅠ和elgicin AⅡ。經(jīng)質(zhì)譜測(cè)定，ElgicinAⅠ、AⅡ、B和C四種化合物的相對(duì)分子質(zhì)量分別是4536、4593、4706和4820Da。其中elgicin AⅡ的分子量比A1大57，elgicin B的分子量比AⅡ大113，而elgicinC的分子量比B大114，和氨基酸Gly、Ile/Leu、Asn等殘基的分子量完全匹配，暗示它們可能來源于同一前體蛋白。Edma

5、n氨基酸序列分析表明，Elgicin B的N-末端氨基酸組成為L(zhǎng)eu-Gly-Asp-Tyr，這和elgA基因編碼的前體蛋白部分序列相一致，表明elgicin B是elgA的編碼產(chǎn)物。結(jié)合elgicin AⅠ、elgicinⅡ和elgicin c的質(zhì)譜結(jié)果，我們推斷這4種多肽均來源于同一個(gè)前體肽，也就是ElgA。由一個(gè)前體肽經(jīng)翻譯后加工成四種羊毛硫抗生素，此至目前尚未見報(bào)道。故elgicins的生物合成機(jī)理值得進(jìn)一步深入研究。體外活性分