PAS-LuxR家族调控蛋白对不吸水链霉菌中四霉素和制霉菌素生物合成影响的研究

不吸水链霉菌S91的次级代谢能产生多种抗生素,包括四烯大环内酯类抗生素四霉素和制霉菌素,四霉素生物合成基因簇与制霉菌素生物合成中均存在PAS-LuxR家族调控蛋白(Ttm RIV与Nys RIV),先前报道称PAS-LuxR家族调控蛋白功能保守且可以互补,而在不吸水链霉菌中,Nys RIV并未替代Ttm RIV的功能,说明两个蛋白在该链霉菌中是独立调控的。本文旨在通过基因工程的方法对nys RIV基因进行阻断、回补和过表达天然基因与人工合成基因等手段研究其独立调控机制。通过生物信息学分析发现,Ttm RIV与Nys RIV均在氨基端有PAS结构域,羧基端有HTH基序,将上述两个调控蛋白的结构域交叉融合,得到融合基因t_(PAS)n _(HTH)和n_(PAS)t _(HTH)。阻断nys RIV基因使得制霉菌素产量消失,在Δnys RIV中回补nys RIV、ttm RIV、t_(PAS)n _(HTH)和n_(PAS)t _(HTH)均使得四霉素产量提高,而在含有单拷贝量的nys RIV基因的链霉菌中过表达nys RIV、ttm RIV、t_(PAS)n _(HTH)和n _(PAS)t _(HTH)导致制霉菌素产量降低至出发菌株的60%~90%;在S91中过表达nys RIV基因使得制霉菌素消失、四霉素B产量降低为出发菌株的63%、四霉素A产量降低为出发菌株的53%;过表达ttm RIV、t_(PAS)n _(HTH)和n_(PAS)t _(HTH)使得四霉素产量multimolecular crowding biosystems提高。这说明Nys RIV是制霉菌素生物合成的重要调控蛋白,高浓度的Nys RIV会抑制制霉菌素的点击此处生物合成,且无论是ttm RIV的PAS结构域还是HTH结构域均可以提高四霉素的产量,且PAS结构域发挥作用较大。本文从不同结构域组合以及调控子浓度角度对Regorafenib体内实验剂量PAS-LuxR家族调控蛋白对制霉菌素和四霉素的生物合成进行分析,丰富了对该家族蛋白调控机制的认知。