A Streptomyces bingchengensis BCJ60 genetikailag módosított baktérium másodlagos metabolitjainak vizsgálata
A poliketidvegyületek a természetes termékek egy típusa, amelyeket alacsonyabb karbonsavak poliketidszintáz által katalizált folyamatos kondenzációs reakciói során állítanak elő, beleértve a makrolidokat, tetraciklineket, antrakinonokat és poliétereket. Farmakológiai szempontból a poliketid vegyületek új gyógyszerek fontos forrását jelentik, amelyeket elsősorban antibiotikumként, immunszuppresszánsként, parazitaellenes szerként, koleszterinszint-csökkentőként és daganatellenes szerként használnak. A poliketid-szintáz egyes doménjeinek funkciója megfelel a végtermék szerkezetének. Ezért ez a megfelelés felhasználható a bioszintetikus gének szerkesztésére és szintetikus termékek tervezésére, így egy új kutatási terület - a poliketid-szintázok kombinatorikus biológiája - jön létre. A tudósok főként a poliketid-szintáz moduljainak és szerkezeti doménjeinek csökkentésével, növelésével vagy cseréjével hoznak létre új termékeket, például a Streptomyces avermitilisben lévő aveLAT-ACP poliketid-szintáz géncsoport módosításával, hogy genetikailag módosított törzset kapjanak. A törzs másodlagos anyagcseretermékeiből két új avermectin-származékot, 25-metil-ivermectint és 25-etil-ivermectint izoláltak.

Korábbi kutatásaink során kutatócsoportunk módosította a Streptomyces bingchengensis BC-120-4 poliketid-szintázt kódoló milF gént, hogy megkapjuk a Streptomyces bingchengensis BCJ60 genetikailag módosított törzset. Ez a törzs nem képes kódolni a C-5 ketoreduktázt, így blokkolja a milbeimicin A3/A4/B2/B3 szintézisét. A célzott genetikai módosítás révén a bioszintetikus géncsoport olyan változásokon mehet keresztül, amelyek bizonyos bioszintetikus útvonalakat aktiválhatnak új metabolitok előállítása érdekében. Ezért ez a tanulmány elsősorban a Streptomyces bingchengensis BCJ60 genetikailag módosított törzsének másodlagos metabolitjaira összpontosít, annak érdekében, hogy nagy hatékonyságú, gyakorlati értékkel bíró rovarölő antibiotikumokat nyerjünk.

 

 

Ez a cikk szisztematikusan tanulmányozta a Streptomyces bingchengensis BCJ60 genetikailag módosított baktérium másodlagos metabolitjait, és 11 vegyületet nyert, amelyek közül az 1. és 2. vegyület két új vegyület. Kutatócsoportunk korábbi tanulmányaiban előzetes kutatásokat végzett a Streptomyces bingchengensis BCJ60 genetikailag módosított baktérium másodlagos metabolitjaival kapcsolatban, és 12 új vegyületet nyert, amelyek mindegyike milberellin. Ez azt jelzi, hogy a gén célzott módosítása révén a bioszintetikus géncsoport változásokon megy keresztül, aktiválva bizonyos bioszintetikus útvonalakat és új metabolitokat nyerve, ami segít a Mirella vegyületek bioszintetikus mechanizmusának további megértésében. Az új vegyület rovarölő aktivitási kísérlete azt mutatta, hogy az 1. és 2. vegyület jelentős pusztító aktivitást mutatott a cinóber atkákkal és a fenyőfa fonálférgekkel szemben, és nem volt jelentős különbség a kereskedelmi forgalomban kapható Mirbeimycin A3/A4-hez képest. Ez azt jelzi, hogy az 1. és 2. vegyület várhatóan nem csak a Mirbeimycin A3/A4 alternatív rovarölő szereként szolgálhat, hanem a szerkezeti módosítás révén a mezőgazdasági vagy állatgyógyászati antibiotikumok új generációjának nagyobb aktivitású előállítására is alkalmas.