APP下载

利用异源表达挖掘纤维堆囊菌So0157-2的新型天然产物

2021-11-29周海波申琪瑶陈汉娜王宗杰李越中张友明卞小莹

合成生物学 2021年5期

周海波,申琪瑶,陈汉娜,王宗杰,李越中,张友明,卞小莹

(山东大学,微生物技术国家重点实验室,山东 青岛 266237)

黏细菌属于革兰氏阴性细菌,是新颖活性天然产物的重要来源,具有巨大的药用开发潜力。目前已从黏细菌中发现了大约100多种次级代谢产物的基本结构和600多种结构类似物。这些化合物不仅结构类型丰富,包括聚酮类、非核糖体肽、萜类以及其他杂合的结构类型,同时也显示了广泛的生物活性,如抗菌、抗肿瘤、抗病毒、免疫抑制、抗疟等[1-6]。

随着基因组测序技术的发展,越来越多的基因组信息分析表明黏细菌基因组所蕴藏的生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster,BGC)合成新颖次级代谢产物的潜力远远超出了目前已分离获得的化合物的数目。例如,抗肿瘤药物埃博霉素(epothilone)的产生菌纤维堆囊菌So0157-2(Sorangium cellulosumSo0157-2)的基因组测序结果表明,该菌株拥有14.78 Mb 的环状染色体,是目前已知基因组最大的原核生物[7-9]。除了已知的埃博霉素系列衍生物[10-15]之外仍未见其他化合物从该菌株中分离报道,这预示着该菌株仍具有较大的代谢潜能。对隐性基因簇进行有效的激活和改造,能够为药物先导结构的发现提供更多的化合物资源。由于纤维堆囊菌So0157-2 生长相对较慢、培养困难,本源菌也缺乏合适的遗传操作体系,对其天然产物的开发存在着诸多挑战。

近年来天然产物生物合成基因簇的异源表达策略受到了越来越广泛的关注。异源表达是将完整的基因簇克隆到穿梭载体上然后转移到合适的异源宿主中进行表达,是挖掘难培养或未培养微生物次级代谢产物的有效手段。……

登录APP查看全文