1、鏈霉菌源的次級代謝物是天然產(chǎn)物藥物的重要組成部分，所謂次級代謝是微生物在一定的生長時期（一般是穩(wěn)定生長期），以初級代謝產(chǎn)物為前體，合成一些對微生物的生命活動沒有明確功能的物質(zhì)的過程。以初級代謝小分子產(chǎn)物為反應(yīng)底物，通過一系列特定的酶蛋白催化反應(yīng)，即多個不同功能的酶依次作用，最終得到微生物次級代謝產(chǎn)物。通過微生物全基因測序和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，微生物染色體中有許多小分子化合物的生物合成基因簇，而這些小分子化合物在微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)量很低或

2、者不產(chǎn)生，通過異源表達(dá)的方法可以發(fā)酵得到一些結(jié)構(gòu)新奇的小分子化合物或者使化合物產(chǎn)量得到提高，這有利于我們發(fā)現(xiàn)更多的新化合物。
　　 本課題共分為三個部分:1）鏈霉菌Streptomyces rochei ATCC10739發(fā)酵、次級代謝產(chǎn)物Borrelidin分離純化和結(jié)構(gòu)確證;2）鏈霉菌Streptomyces TP-A2060菌株中幾個小分子次級代謝產(chǎn)物基因簇的異源表達(dá);3）鏈霉菌Streptomyces 371菌株中幾個小

3、分子次級代謝產(chǎn)物基因簇的異源表達(dá)。
　　 Borrelidin是從鏈霉菌(Streptomyces rochei ATCC10739)中分離到的一種18元大環(huán)內(nèi)酯抗生素，其具有CDK(依賴于細(xì)胞周期的蛋白激酶)抑制活性和抑制血管生成活性。我們的工作主要是優(yōu)化發(fā)酵條件并對化合物進(jìn)行分離純化，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行確證。在菌株發(fā)酵過程中對發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，以穩(wěn)定并提高化合物產(chǎn)量。最終確定了最適發(fā)酵條件:ISP-2培養(yǎng)基中添加1％甘油，起始pH

4、值為6.0，培養(yǎng)溫度30℃，相對濕度50％，發(fā)酵時間為7d。化合物經(jīng)ESI-MS、HR-ESI-MS和1HNMR確證其結(jié)構(gòu)與文獻(xiàn)相符。
　　 Streptomyces TP-A2060是抗腫瘤抗生素Yatakemycin的產(chǎn)生菌，我們主要是對其中的幾個小分子化合物基因進(jìn)行異源表達(dá)。由全基因測序和生物信息學(xué)分析可知，化合物主要包括五個萜類化合物、一個芳香族聚酮化合物、一個無法預(yù)知結(jié)構(gòu)類型的化合物。通過克隆質(zhì)粒、異源表達(dá)質(zhì)粒和突變株

5、的構(gòu)建，我們成功獲得了全部基因簇的異源表達(dá)質(zhì)粒、Tep-1和Tep-4的突變株，并對這兩個突變株進(jìn)行了小量發(fā)酵。希望通過原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化得到其余突變株，最后發(fā)酵得到預(yù)期化合物。進(jìn)一步的突變株構(gòu)建和發(fā)酵工作還在進(jìn)行中。
　　 Streptomyces 371是生物農(nóng)藥金核霉素的產(chǎn)生菌，我們所做的工作主要是希望通過異源表達(dá)獲得可能的三個萜類化合物和一個芳香族聚酮化合物。目前已經(jīng)成功得到了全部基因簇的異源表達(dá)質(zhì)粒、Tep-7和Pkz的突變