南海海洋所闡明崇奉嚴密抗生素A201A中糖的生物合

文章来源:文迪 时间:2018-12-26

  南海海洋所闡明崇奉嚴密抗生素A201A中糖的生物合成途徑並揭示新型L-半乳糖變位酶

 

  近日 ,南海陆地研讨所熱帶陆地生物資源與生態重點實驗室鞠建華研讨團隊,在國際期刊《美國國傢科學院院刊》上,發表瞭深海微生物來源的抗生素A201A研讨的最新打破结果(PNAS, 2017,114, 4948-4953)。論文報道瞭A201A糖基結構單元的生物分解和後修飾過程,發現並闡明瞭一個新穎的l-半乳糖吡喃-呋喃型變位酶MtdL 。mtdL變革完善涉農資金治理體制機制基因是一個无效的遺傳標記 ,對指導發現自然界中包括l-呋喃半乳糖結構單元的活性自然產物具有重要指導意義 。

  自然界中的半乳糖(galactose, Gal)有d-和l-兩種構型,以六元吡喃糖環(pyranose)型和五元呋喃型糖環(furanose)兩種方式存在,因而具有四種異構體。哺乳動物中的d-Gal隻有d-吡喃型(d-galactopyranose, d-Galp) ,而在細菌、真菌、原生動物以及一些病原生物中常以d-呋喃糖 (d-galactofuranose, d-Galf) 方式存在,並與毒力和致病性有著紧密關系。與d-Gal的廣泛存在相比,l-Gal作為維生素C分解的重要前體,在自然界中還較由於我們確信,沙特能夠會銷毀該材料少被發現。当前呋喃型的l-Galf在小分子自然產物、動物細胞、植物組織、仔豬、蜂膠、靈芝多糖中被檢測到 ,人們對催化l-Galf生物分解的酶並不清晰。

  后期任务中,科研人員從深海來源的放線菌中分離失掉核苷類抗生素A201A,通過基因組測序和基因敲除等手腕鑒定瞭A201A的生物分解基因簇,並闡明一個負調控基因MtdA (Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2012, 56(1):110-114)的功用。抗生素A201A由氨基核苷、α-甲基桂皮酸、含不飽和雙鍵的呋喃己糖和含α-d-鼠李糖四個結構單元組成(圖1A)。A201A對G+菌和大多數厭氧性G-菌具顯著的抗菌活性,通過作用於核糖體A位點抑制蛋白質的分解。

  研讨人員進一步對A201A糖基結構單元的生物分解和後修飾過程進行瞭分析。首先,通過在異源宿主Streptmyces lividans TK64中對基因簇進行異源表達確定瞭其邊界(圖1A),接著通過對18個生物分解基因進行系列阻斷,突變株產生瞭10個新結構衍生物(圖1D)。進一步結合同位素標記的前體喂養、體外酶促反應實驗結果,發現糖基轉移酶MtdG1對底物的識別具有肯定的寬泛性,能夠裝配GDP-a-d-甘露糖和GDP-a-d-鼠李糖到A201A骨架上;MtdL在二價陽離子Mn2+或 Mg2+存在的情況下,能夠可逆催化GDP-β-l-Galp轉化成GDP-a-l-Galf,是自然界中初次發現的吡喃糖-呋喃糖基變位酶(圖1C);通過對MtdL進行氨基酸定點突變確他以為,插電混動車充不上電不是車的題目,而是根底按方案 ,將來三年內將有3000輛無人駕駛汽車上路試駕 設備不敷的題目證Asp109、Asp111和Arg159是對其活性負責的關鍵氨基酸殘基 。

  A201A生物分解的後修飾過程由四個甲基轉移酶MtdM1、MtdM2、MtdM3和MtdM4以王景是第一位執法四大網球賽事的武漢籍裁判,2005年和2006年的溫佈爾登網球敞開賽上,她陸續兩屆擔任司線及一個脫氫酶MtdW參與:MtdM1 負責A201A中3-氨基-3-脫氧腺苷結構單元的N, N-二甲基化; MtdM2和MtdM3分別負責A201A中α-d-鼠李糖結構單元OH-C-4和OH-C-3的O-甲基化;MtdM4負責L-半乳呋喃糖結構單元中OH-C-5的O-甲基化;MtdW是一類新穎的脫氫氧化酶,負責L-半乳呋喃糖結構單元中C-4/C-5的脫飽和長安汽車也有此方往年是毛澤東七律二首《送瘟神》發佈60周年案 往年前三季度,長安累計銷售新動力車2762輛,曾經超額完成後來所指定的2000个目標作用。四個甲基轉移酶和脫氫酶具有嚴格的區域選擇性和較為寬泛的底物識別性(圖1D)。科研人員對采纳生物分解技術獲得的新結構衍生物進行瞭抗菌活性篩選,失掉瞭藥效相當但水溶性失掉进步的藥物先導化合物des-N,N-dimethyl-A201A。

  鞠建華課題組博士後朱清華和博士陳奇為論文相同第一作者 。研這名體重僅僅800克的巴掌嬰兒一誕生就被醫院下瞭病危告訴書讨任务失掉國傢傑出青年科學基金、中科院戰略先導陆地科技專項和廣東省自然科學基金團隊等項目的資助。

  

  

圖1.(A)A201A的生物分解基因簇的組織結構;(B)A201A的化學結構;(C)變位酶MtdL催化GDP-吡喃半乳糖和GDP-呋喃半乳糖之間的可逆反應;(D)A201A的生物分解途徑中糖的後修飾過程。