一种生物技术领域的萘霉素生物合成基因簇、包含其的载体及宿主；本发明专利技术涉及的萘霉素生物合成基因簇包含分别编码如下氨基酸序列的３２个基因，所述氨基酸序列共３２个，具体如ＳＥＱ？ＩＤ？ＮＯ：２～ＳＥＱ？ＩＤ？ＮＯ：３３所示；本发明专利技术还涉及一种包含所述基因簇的重组载体以及包含该重组载体的宿主；利用本发明专利技术的基因簇可发酵生产萘霉素，实现萘霉素的生物合成。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物
的基因簇、包含其的载体及宿主，具体是一种萘霉素生物合成基因簇、包含其的载体及宿主。
技术介绍
萘霉素(n即hthomycins， NATs)是大环内酰胺类化合物，属于萘安莎霉素类亚族， 是一类具有较大安莎环的特殊分子，具有抗菌和抗肿瘤等生物活性。其抗菌活性的机制是 发挥脂肪酸合成酶抑制剂的作用，对革兰氏阳性细菌和真菌均具有较好的抑制活性。安莎 类抗生素还具有良好的细胞毒活性，如通过抑制微管蛋白的合成而阻止微管聚集的安丝 菌素(ansamitocin)，以及与热休克蛋白HSP90结合的格尔登素(geldanamycin)，可以使 HSP90与癌蛋白(如p85erbB2、突变的p53和Raf-l)形成的二聚体变得不稳定，癌蛋白更 容易被降解。相比于上述几种安莎类化合物，萘霉素的抗肿瘤活性机制比较特殊，它能够抑 制多种巯基酶(SH enzyme)的活性，而巯基酶在DNA和RNA的合成过程中都起着重要作用。 关于萘霉素的生物合成机理及其相关重要的酶学研究还没有得到验证。1993 年，Jonathan等人通过同位素喂养实验证明了其生物合途径是以一个m7C的AHBA(3-氨 基-5-羟基苯甲酸)为起始单元；饲喂[2-13C]醋酸单元以及[1_13C]丙酸单元，验证了聚酮 链的形成经过了 I型PKS聚酮合酶催化的13步縮合反应，其中7步以methylmalonyl-CoA 为底物形成丙酸单元，6步以malonyl-CoA为底物形成乙酸单元，最终延伸完成的聚酮脂肪 长链在相应蛋白的催化下形成大环内酰胺的结构和释放。此外，在萘霉素相关的组分中还 伴随着一些很有意义的后修饰发生，例如在碳30位的氯、甲氧基、甲硫基、修饰的半胱氨 酸取代等，后修饰基团的引入也直接影响了不同组分间活性的较大差异。目前，已经发现多 株链霉菌均可以产生萘霉素的不同组分(见图l)，厦门大学微生物药物课题组成员鲁春华 博士在以云南美登木植物为材料寻找美登木素类化合物的产生菌时，从植物美登木愈伤组 织中分离纯化到一株具有抗菌活性的链霉菌(Str印tomyces sp. CS)，该菌株可以产多种萘 霉素的组分，并且在安莎环上具有多样的修饰。 经对现有技术的文献检索发现，尚未见与本专利技术的萘霉素生物合成基因簇、包含 其的载体及宿主有关的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种萘霉素生物合成基因簇、包含 其的载体及宿主。利用本专利技术的基因簇可发酵生产萘霉素，实现萘霉素的生物合成。 本专利技术是通过以下的技术方案实现的， 第一方面，本专利技术涉及一种萘霉素生物合成基因簇，该基因簇包含分别编码如下 氨基酸序列的32个基因，所述氨基酸序列共32个，具体如SEQ ID NO :2 SEQ ID NO :33所示。 优选地，本专利技术涉及的萘霉素生物合成基因簇包含32个基因，所述32个基因的碱基序列具体为(l)SEQ ID NO :1第27 1730位所示的碱基序列、(2)SEQ ID NO :1第1897 4032位所示的碱基序列、(3)SEQ ID NO :1第4107 4250位所示的碱基序列、(4)SEQ ID NO :1第4714 5007位所示的碱基序列、(5)SEQ ID NO :1第6744 8072位所示的碱基序列、(6)SEQ ID NO :1第8300 8935位所示的碱基序列、(7)SEQ ID NO :1第9033 10226位所示的碱基序列、(8)SEQ ID NO :1第10604 - 27700位所示的碱基序列、(9)SEQ ID NO :1第27735 - 43754位所示的碱基序列、(10)SEQIDNO:1第43801 59766位所示的碱基序列、(11)SEQIDNO:1第59868 70733位所示的碱基序列、(12)SEQIDNO:1第70764 81365位所示的碱基序列、(13)SEQIDNO:1第81409 82278位所示的碱基序列、(14)SEQIDNO:1第82335 83678位所示的碱基序列、(15)SEQIDNO:1第83802 84863位所示的碱基序列、(16)SEQIDNO:1第84896 86332位所示的碱基序列、(17)SEQIDNO:1第86329 87174位所示的碱基序列、(18)SEQIDNO:1第87338 88498位所示的碱基序列、(19)SEQIDNO:1第88495 89589位所示的碱基序列、(20)SEQIDNO:1第89597 90292位所示的碱基序列、(21) SEQIDNO:1第90295 91215位所示的碱基序列、(22) SEQIDNO:1第91304 92061位所示的碱基序列、(23) SEQIDNO:1第93194 93967位所示的碱基序列、(24) SEQIDNO:1第94001 95386位所示的碱基序列、(25) SEQIDNO:1第95383 95823位所示的碱基序列、(26)SEQIDNO:1第95894 96586位所示的碱基序列、(27) SEQIDNO:1第96664 97227位所示的碱基序列、(28)SEQIDNO:1第97324 98754位所示的碱基序列、(29)SEQIDNO:1第98931 99689位所示的碱基序列、(30)SEQIDNO:1第99954 101543位所示的碱基序列、(31) SEQIDNO:1第10196￡) 102385位所示的碱基序列(32) SEQIDNO:1第10325C) 105862位所示的碱基序列优选地，所述基因簇的碱基序列如SEQ ID N0:1所示。 第二方面，本专利技术还涉及一种重组载体，该载体包含前述的基因簇。 第三方面，本专利技术还涉及一种宿主，该宿主包含前述的重组载体。 所述宿主为链霉菌、假单孢菌、大肠杆菌、芽孢杆菌、酵母、植物或动物。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果利用本专利技术的基因簇可发酵生产萘霉素，实现萘霉素的生物合成；同时，本专利技术所提供的包含萘霉素生物合成相关的所有基因和蛋白信息有助于阐明与理解萘霉素及相关安莎类抗生素家族生物合成的分子机理，为 利用基因工程手段改造提供理论基础与材料。本专利技术所提供的基因及其蛋白质也可以用来 寻找和发现可用于医药、工业或农业的化合物或基因、蛋白。附图说明 图1为链霉菌(Str印tomyces sp. CS)中所产生各种萘霉素组分的化学结构； 图2为测序的3个重叠黏粒覆盖的基因簇区域示意图； 图3为萘霉素生物合成基因簇的结构组成； 图4为建立大片段基因中断突变株的过程示意图； 图5为大片段基因中断突变株的HPLC检测图； 图6为建立natl基因中断突变株的过程示意图； 图7为natl基因中断突变株的PCR鉴定； 图8为natl基因中断突变株的HPLC检测图； 图9为推测的起始单元AHBA的生物合成途径； 图10为推测的萘霉素生物合成途径；KS:酮基合成酶；AT:酰基转移酶；DH :脱氢酶；KR :酮基还原酶；ACP :酰基载体蛋白；redundant domains :冗余结构域； pron即hthomycin :萘霉素前体。具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种萘霉素生物合成基因簇，其特征在于，该基因簇包含分别编码如下氨基酸序列的３２个基因，所述氨基酸序列共３２个，具体如ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２～ＳＥＱＩＤＮＯ：３３所示。
【技术特征摘要】
一种萘霉素生物合成基因簇，其特征在于，该基因簇包含分别编码如下氨基酸序列的32个基因，所述氨基酸序列共32个，具体如SEQ ID NO2～SEQ IDNO33所示。2. 根据权利要求1所述的萘霉素生物合成基因簇，其特征是，该基因簇包含32个基因， 所述32个基因的碱基序列具体为(1) SEQ ID NO :1第27 1730位所示的碱基序列、(2) SEQ ID NO :1第1897 4032位所示的碱基序列、(3) SEQ ID NO :1第4107 4250位所示的碱基序列、(4) SEQ ID NO :1第4714 5007位所示的碱基序列、(5) SEQ ID NO :1第6744 8072位所示的碱基序列、(6) SEQ ID NO :1第8300 8935位所示的碱基序列、(7) SEQ ID NO :1第9033 10226位所示的碱基序列、(8) SEQ ID NO :1第10604 27700位所示的碱基序列、(9)SEQ ID NO :1第27735 43754位所示的碱基序列、(10)SEQIDNO:l第43801 --59766位所示的碱基序列、(11)SEQIDNO:l第59868 --70733位所示的碱基序列、(12)SEQIDNO:l第70764 --81365位所示的碱基序列、(13)SEQIDNO:l第81409 --82278位所示的碱基序列、(14)SEQIDNO:l第82335 --83678位所示的碱基序列、(15)SEQIDNO:l第83802 --84863位所示的碱基序列、(16)SEQIDNO:l第84896 --86332位所示的碱基序列、(17)SEQIDNO:l第86329 --87174...
【专利技术属性】
技术研发人员：白林泉，吴莹莹，康前进，沈月毛，邓子新，
申请(专利权)人：上海交通大学，厦门大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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