LAL家族转录因子对莫能菌素生物合成途径的调控机理研究

基本信息
批准号:31370092
项目类别:面上项目
资助金额:85.00
负责人:赵广荣
学科分类:
依托单位:天津大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张玥,王长松,逄爱萍,李晓梅,李飞飞,赵莹
关键词:
莫能菌素生物合成LAL家族转录因子肉桂地链霉菌转录调控次级代谢途径
结项摘要

Biosynthesis of the sacondary metabolites is initiated by the pathway-specific regulators activiating or desuppressing the transcription of the biosynthetic gene clusters. The function of the transcriptional factors is the one of the key scentific issues to be probed. Here we will study the regulatory patterns of the transcriptional factor MonH on monensin biosynthetic gene cluster (mon). MonH belongs to the large ATP-binding regulators of the LuxR family (LAL). The regulatory effects of MonH on the transcription of mon cluster and the monensin biosynthesis will be examined by the in vivo knockout, complementation, and overexpression of monH and the promoter probing. The regulated genes of MonH on the mon cluster and their promoter activities will be ascertained. The interaction between MonH and the promoters of the target genes will be elucidated by the in vitro DNase I footpring and electrophoretic mobility shift assay (EMSA). Recognition and binding sites of MonH on promoter sequences will be identified. The fine regulatory mechanism of MonH on monensin biosynthetic pathway will be established. This project has important roles in the fundamental research and practical application. The results of this project would not only provide the new theoretical knowledge for our understanding the regulation of the secondary metabolism, but also be applicable in the strain improvement to increase the quality and productivity of antibiotics.

链霉菌次级代谢产物的生成是通过调节因子对生物合成基因簇的转录激活或阻遏解除来实现的,转录因子的功能研究是次级代谢途径特异性调控的关键科学问题之一。本项目以莫能菌素生物合成基因簇(mon)为模式,研究LuxR家族大ATP结合调控因子(LAL)MonH的调控特征。通过转录因子基因monH敲除、回补、过表达菌株的转录分析和启动子探测等体内分析,研究MonH对莫能菌素生物合成基因簇转录、产物合成的影响,发现所调控的功能基因及启动子活性和级联调控关系;通过电泳迁移阻滞和DNase I足迹等体外分析,研究转录因子MonH与靶基因启动子区域的相互作用,发现和鉴定出MonH识别并结合的DNA序列;从而探明MonH对莫能菌素次级代谢途径的特异性调控机理。一方面将丰富次级代谢调控的基础理论和积累新知识,另一方面可用于菌种改造,提高抗生素的产量和质量。因此,本项目具有重大科学意义和重要应用价值。

项目摘要

莫能菌素是肉桂地链霉菌产生的聚醚类抗生素,用于球虫病防治,还可作为促进生长剂而广泛应用于养殖业。莫能菌素生物合成基因簇包括I型聚酮合成基因(monAI-AX)、II型硫酯酶基因(monAIX、monAX、monCII)、后修饰基因(monBI-II,monCI、monD、monE)、推定的抗性基因(monT)和3个途径特异性调控基因(monH、monRI、monRII)。针对莫能菌素生物合成调控机理不清的问题,研究了MonH 和DasR的精细调控机理。鉴定出了整个莫能菌素生物合成基因簇有8个转录单元,发现MonH、MonRI、MonRII 3个途径特异性转录因子都正调控莫能菌素生物合成,它们之间是级联调控关系,MonH调控MonRII,MonRII调控MonRI。它们还调控了monCII-monE、monAX和monD、monT的转录。在富营养条件下,DasR是正向调控莫能菌素生物合成的全局转录因子,呈现双层调控,既调控途径特异性调控基因monRII,也调控功能基因monAIX、monE、monT。组合过表达途径特异性和全局性调控基因,显著提高了莫能菌素的产量。本研究丰富了链霉菌抗生素生物合成的级联调控机理,为高产莫能菌素菌种改造提供了依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
4

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
5

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019

赵广荣的其他基金

批准号:31870077
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:30873400
批准年份:2008
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:31570087
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30371712
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

MYB和bHLH转录因子对天山雪莲类黄酮生物合成途径协同调控机理研究

批准号:31200228
批准年份:2012
负责人:高凤华
学科分类:C0204
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

TetR家族调控因子AtrA调节达托霉素生物合成的转录调控机制研究

批准号:31370103
批准年份:2013
负责人:毛旭明
学科分类:C0102
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
3

调控辣椒素生物合成的MYB家族转录因子筛选和功能研究

批准号:31572124
批准年份:2015
负责人:雷建军
学科分类:C1506
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
4

LuxR家族调控因子DptR1调节达托霉素生物合成的转录调控机制研究

批准号:21506048
批准年份:2015
负责人:宇光海
学科分类:B0812
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目