Bacillomycin D合成酶系NRPS硫酯酶结构域位移对脂肽合成的影响

作者：张平; 陈美容; 马文杰; 陆兆新; 吕紫岩; 吕凤霞; 赵海珍; 别小妹

来源：南京农业大学学报, 2022, 1-12.

• Bacilomycin D
• 硫酯酶
• 同源重组
• 液相质谱（LC-MS）
• 蛋白三维结构

[目的]本文旨在研究解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）fmbJ菌株中Bacillomycin D 合成酶系非核糖体肽合成酶（NRPS）硫酯酶TE结构域易位前移对脂肽合成的影响。[方法]通过温敏型质粒pKS2介导的同源重组将fmbJ菌株中Bacillomycin D合成酶系NRPS硫酯酶TE结构域分别前移至模块5和模块6末端，然后对fmbJ突变菌株的发酵产物进行高效液相色谱（HPLC）、液相质谱（LC-MS）以及黄曲霉菌抑菌试验分析，并且使用AlphaFold蛋白结构数据库预测NRPS合成酶系末端PCP-TE双结构域的三维结构，以及分析双结构与两者之间的相互作用关系。[结果]在突变菌株fmbJ-M5-TELong的发酵液中检测出线性脂五肽(C14-15β-NH2FA-Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu)和环状脂五肽[C14-15β-NH2FA（Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu）]，在突变菌株fmbJ-M6-TELong的发酵液中检测出线性脂六肽(C14-17β-NH2FA-Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu-Ser)和环状脂六肽(C12-14，16-17β-NH2FA（Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu-Ser）)等新型脂肽。此外，NRPS硫酯酶TE结构域易位前移后，PCP-TE双结构域蛋白的构象和相对作用力发生变化，疏水相互作用界面缩小等。[结论]fmbJ菌株中Bacillomycin D合成酶系NRPS硫酯酶TE结构域位移导致发酵产物提前环化和水解，合成了截短的新型线性脂五肽、环状脂五肽、线性脂六肽和环状脂六肽等脂肽，为新型脂肽的开发提供了思路。

• 单位
  南京农业大学; 中国药科大学