《ChemBioChem》在线发表农抗120主要组分-四霉素生物合成研究成果

       2012年9月8日,《ChemBioChem》在线发表了本实验室博士生曹博和姚芬为共同第一作者,由德林副教授为通讯作者的题为“Genome Mining of the Biosynthetic Gene Cluster of the Polyene Macrolide Antibiotic Tetramycin and Characterization of a P450 Monooxygenase Involved in the Hydroxylation of the TetramycinB Polyol Segment”的研究论文。
       农抗120是由刺孢吸水链霉菌北京变种产生的次级代谢产物,具有广谱抗真菌活性,广泛应用于白粉病、炭疽病、叶斑病、纹枯病、瓜类枯萎病等多种农作物病害的防治。本实验室通过全基因组扫描的方法确定了农抗120产生菌产生3种主要活性成分:四霉素、制霉菌素以及茴香霉素。其中,四霉素和制霉菌素都属于多烯大环内酯类化合物。在此基础上,本研究鉴定了完整的四霉素生物合成基因簇,并通过生物信息学和基因敲除实验,证实了92.5 kb的基因簇编码的I型聚酮合酶及其它后修饰蛋白负责四霉素的生物合成。鉴于四霉素生物合成过程中的羟基化对其抑菌活性有显著影响,我们进一步通过体外实验,研究了催化该羟基化反应的细胞色素P450单加氧酶的酶学特征。确定了细胞色素P450单加氧酶的动力性参数,并通过同源建模的方法,揭示了该蛋白与负责催化相似反应的另一细胞色素P450单加氧酶具有完全不同的催化机制。该研究为通过组合生物合成方法改造农抗120的大环内酯类化合物提供了基础。另外,农抗120的另一个主要组分茴香霉素的生物合成的研究也正在进行中。

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