张玉琛, 吴海珍, 鞠 诚, 祁双双, 叶 江, 张惠展(华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海 200237)

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

张玉琛, 吴海珍, 鞠 诚, 祁双双, 叶 江, 张惠展
(华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海 200237)

通过框内敲除鉴定了链霉菌Streptomycessp.Tü 4128中基因bagJ的功能。HPLC结果表明,敲除基因bagJ导致抗生素生产水平大幅降低;回补菌株恢复了抗生素的生产;过表达菌株大幅提高了抗生素的产量,证明基因bagJ在新型抗生素bagremycins的生物合成中必不可少。抑菌圈实验表明基因bagJ敲除菌株较野生菌株对bagremycins更加敏感;BagJ在StreptomyceslividansTK64中异源表达后使该菌株对bagremycins的耐受性增强,证明bagJ是新型抗生素bagremycins的抗性基因。扫描电镜的结果证明了BagJ异源表达后导致StreptomycesTK64的菌丝形态发生了改变。其他抗生素的敏感性实验表明,BagJ可能是一个逆向转运蛋白。

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

从印度尼西亚土壤中分离得到的Streptomycessp.Tü 4128 (S. sp. Tü 4128)菌株可以生产两种新型的反式香豆酸衍生类抗生素bagremycin A和bagremycin B。bagremycin A和bagremycin B对多种革兰氏阳性菌、真菌以及一种人类腺癌细胞系具有相当可观的生物学活性。其中bagremycin A对SaccharomycescerevisiaeATCC9080和Candidaalbicans具有活性,而bagremycin B能作用于Botrytiscinerea和人类腺癌细胞[1-2]。这两种抗生素在医药和农业领域具有潜在的应用价值。

与bagremycins生物合成相关的基因在菌株S. sp.Tü 4128的染色体上成簇排列。在前期的研究中,本课题组成功克隆并鉴定了bagA,bagB,bagC,bagE和bagI等结构基因,但至今仍未发现该生产菌的抗性基因[3-5]。作为抗生素的生产者,除了有一些菌株对自身产生的抗生素不敏感,大多数微生物都需要一个或多个相应的抗性基因来维持抗生素生产的能力,同时抵抗自身产生的毒性代谢产物[6-8]。……