Streptomyces coelicolor A3(2)中新颖Ⅰ型羊毛硫肽的挖掘及异源表达

作者：钱润泽; 罗云孜^*

来源：微生物学报, 2022, 62(10): 3899-3912.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20220098

• 羊毛硫肽
• 链霉菌
• 异源表达

【目的】Ⅰ型羊毛硫肽通常具有广泛的生物活性，且抑菌机制独特，较少产生耐药性，因而在临床上具有很好的应用前景。本文对Streptomyces coelicolor A3(2)基因组上2个新颖的Ⅰ型羊毛硫肽生物合成基因簇进行研究，以实现目标羊毛硫肽的表达。【方法】首先，通过antiSMASH分析S. coelicolor A3(2)基因组序列，挖掘羊毛硫肽生物合成基因簇，使用BLAST进行基因功能注释，选择可能参与生物合成过程的基因；然后利用基因组装技术构建异源表达质粒，通过接合转移在链霉菌底盘细胞中进行异源表达；最后对发酵产物进行高效液相色谱、质谱及生物活性检测。【结果】通过添加启动子元件重构S.coelicolorA3(2)上基因簇3(8.9kb)和基因簇24(9.0kb)，得到pYES-ColE1-SCO-cluster3和pYES-ColE1-SCO-cluster24。pYES-ColE1-SCO-cluster3在底盘细胞Streptomyces coelicolor M1152和Streptomyce ssp.A14中成功表达，得到潜在目标化合物coelin3;pYES-ColE1-SCO-cluster24在底盘细胞Streptomyces sp. ZM13中成功表达，得到潜在目标化合物coelin 24。其中coelin 3对Bacillus subtilis 168和Escherichia coli ATCC 25922具有抑制作用，并且抑菌圈均达到28 mm。【结论】本研究成功使用启动子激活和异源表达策略实现了coelin 3和coelin 24的表达和活性测试，为后续新颖的羊毛硫肽结构解析和作用机制研究奠定了基础。

• 单位
  天津大学