MarR家族蛋白Orf17在自溶链霉菌格尔德霉素生物合成中的调控作用
2021-08-09纪开燕吴姣姣蒋明星韩秀林
纪开燕,杨 玲,吴姣姣,蒋明星,韩秀林,鲁 涛
(云南大学 生命科学学院,云南省微生物研究所,云南 昆明 650091)
格尔德霉素(geldanamycin,GM)是由放线菌产生的苯醌安莎类抗生素,因其具有极强的抗肿瘤活性,自发现以来就引起了研究者广泛关注,是有很好开发应用前景的药物.GM 的作用靶点是Hsp90,其能够特异性地抑制Hsp90 氨基端ATP 酶活性[1-2],多种肿瘤相关蛋白皆需依赖Hsp90 ATP 酶来行使其功能.Hsp90 ATP 酶活性受到抑制导致该类蛋白降解,最终引起肿瘤细胞死亡[3-5].但是,此类化合物有肝毒性较强、水溶性差等缺点,阻碍了临床的开发应用,因此有必要研究其生物合成途径,以期对其进行基因改造或寻找其类似物[6-7].对GM 及其类似物生物合成的深入研究有助于对此类化合物的进一步研发.
关于GM 的生物合成途径已经有了一些研究[8-12],这些研究表明LuxR 家族调控子GdmRⅠ和GdmRⅡ及TetR 家族调控子GdmRⅢ在格尔德霉素的生物合成中都起到正调控作用.我们克隆并测序了自溶链霉菌(Streptomyces autolyticus)CGMCC 0516 中格尔德霉素生物合成基因簇[13-14],并证明了其中GdmRⅠ、GdmRⅡ及GdmRⅢ同样在格尔德霉素的生物合成中都起到正调控作用[15].但是,此类化合物生物合成的一些调控细节尚未完全解析.
在自溶链霉菌GM 生物合成基因簇中存在一个功能未知的基因orf17.该基因编码的蛋白属于MarR(multiple antibiotic resistance regulator)多重耐药调控蛋白.MarR 蛋白家族是原核生物的一个多效性转录调控子,通过与靶标DNA 结合从而阻遏转录[16],参与细菌多种生命进程的调控,如抗药性和毒力因子相关基因的表达调控等,在致病菌适应外界压力的过程中也起到关键作用[17-19].在本工作中,我们对自溶链霉菌中Orf17 的功能进行了研究,成功构建了orf17突变株,并对突变株不同阶段的发酵产物进行了HPLC 分析;……