"高铁霉素"Albomycin生物合成基因功能和铁螯合机制的研究

"高铁霉素"是一类结构中含有"铁螯合物"的作用机制独特的抗生素。其中的"铁螯合物"可靶向细菌中特定的铁转运系统，辅助抗生素分子以主动运输的方式高效转运进入菌体，使抗生素作用效能显著提高。.Albomycin 由链霉菌产生，是"高铁霉素"家族中的典型代表，带有铁色素类的"铁螯合物"。本研究在基本获得Albomycin的生物合成基因簇的基础上，探讨其生物合成步骤；灭活目的基因并从基因缺失株中分离纯化其同系物；鉴定基因簇中主要生物合成基因功能，并重点研究负责铁色素生物合成及耦合的酶，阐明其作用机制。 .本研究所获得的Albomycin生物合成信息，可为此类化合物生物合成模式的建立提供依据；基因簇中负责铁色素生物合成及耦合酶的确证，为我们应用基因工程、组合生物合成、以及半合成等策略建立一个"高铁霉素"同系物库成为可能。依此，本研究具有突出的理论意义及潜在的应用价值。

目标书中的研究内容，课题进展主要如下：.1 Albomycin 生产菌株Streptomyces sp. Strain ATCC 700974发酵及产物分离纯化条件的优化.2阐述Albomycin生物合成机制以及相关同系物的获得.2.1敲除了Albomycin生物合成基因簇中编码NRPS的基因，确定Albomycin生物合成基因簇。.2.2敲除Ornithine N-hydroxylase 基因，确定了Albomycin生物合成基因簇的左边界.2.3敲除了已获得Albomycin生物合成基因簇中的编码Methyltransferase 的基因，判定Albomycin后修饰过程中的去甲基、去氨基甲酰的先后关系。并获得Albomycin相关同系物.3 构建“铁色素-siderophore”体内生物合成体系.鉴定Albomycin生物合成基因组中负责“铁色素- siderophore”生物合成的基因，并通过与异源(E.coli; Yeast) “TE”结构域的耦合，完成了“铁色素-siderophore”生物合成体系的构建。截止课题完成时，工程菌中铁色素最高产率已达32mg/L。.4 建立高效筛选铁色素工程菌的CAS液体检测法。