微生物可產(chǎn)生豐富的次級代謝產(chǎn)物,這些產(chǎn)物在化學(xué)結(jié)構(gòu)及生物活性方面具有豐富的多樣性。其中以鏈霉菌為代表的放線菌,所產(chǎn)生的抗生素類活性產(chǎn)物占已知抗生素種類的70%以上。大多數(shù)野生型鏈霉菌抗生素的產(chǎn)量較低,無法滿足工業(yè)化需求。本研究選擇了將全局性調(diào)控因子afs R、環(huán)化腺苷酸受體蛋白基因crp、引入點(diǎn)突變的RNA聚合酶β亞基的編碼基因（rpo B）及乙酰輔酶A羧化酶基因（acc A₂BE）這四個(gè)具有顯著上調(diào)鏈霉菌抗生素產(chǎn)量的元件,一起克隆到組成型強(qiáng)啟動(dòng)子P_{erm E*}的下游,通過鏈霉菌整合型載體p SET152,將這些基因元件引入到不同的抗生素產(chǎn)生菌中進(jìn)行超量表達(dá),以期提高抗生素的產(chǎn)量。將構(gòu)建好的“超級質(zhì)�！睂�(dǎo)入Streptomyces coelicolor M145中,將聚酮類化合物放線紫紅素的產(chǎn)量提高到了野生型的2.019倍,十一烷基靈菌紅素的產(chǎn)量提高到了野生型的2.816倍;導(dǎo)入吸水鏈霉菌Streptomyces hygroscopicus ATCC29253,將安莎類抗生素hygrocin A的產(chǎn)量提高到了野生型的2.634倍,雷帕霉素的產(chǎn)... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

基因表達(dá)多層次調(diào)控圖(LeeYJ2018)

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文6圖1.2多效調(diào)節(jié)基因adpA的調(diào)節(jié)模型(Liuetal.2013)Figure1.2RegulationmodelofthepleiotropicregulatorygeneadpAS.lividans體內(nèi)的Reg1，其N-末端含有一個(gè)螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋的DNA結(jié)合位點(diǎn)。該蛋白分子與S.coelicolor中malE基因的抑制因子MalR具有95%的相似性；與S.limosus中α-淀粉酶的正向調(diào)控因子ORF-Sl的相似性為65%；同時(shí)也與Bacillussubtilis中碳代謝的抑制因子CcpA具有31%的相似性。在S.lividans中其能夠影響α-淀粉酶的產(chǎn)量，同時(shí)還能夠消除碳分解代謝過程中的抑制作用(Nguyenetal.1997)。降解物激活蛋白-環(huán)腺苷酸受體蛋白基因crp(cyclicadenosinemonophosphatereceptorprotein,CRP)也是一種全局性轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子(Derouauxetal.2004;Espertetal.2011)。最初是在Escherichiacoli中發(fā)現(xiàn)的該調(diào)控因子，與其效應(yīng)分子cAMP一起介導(dǎo)大腸桿菌中的碳代謝(Yanetal.2015)。Crp調(diào)控因子介導(dǎo)于鏈霉菌的初級和次級代謝過程中(Derouauxetal.2004;Pietteetal.2005;Gaoetal.2012)。Crp可以為次級代謝提供前體物質(zhì)和輔助因子，還能促進(jìn)生物合成基因簇表達(dá)增加，從而直接或間接控制次級代謝。此外，tarA(Engeletal.2001)、crpA(Onakaetal.1998)和spbR(Folcheretal.2001)等都屬于鏈霉菌體內(nèi)的多效調(diào)節(jié)因子。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)2020屆博士研究生學(xué)位（畢業(yè)）論文8環(huán)境中的信號(hào)與含有α-螺旋的感應(yīng)因子的N-末端相結(jié)合，在ATP的幫助下，磷酸化的激酶蛋白將感應(yīng)因子的組氨基酸殘基磷酸化，導(dǎo)致相應(yīng)的構(gòu)象發(fā)生變化。隨后應(yīng)答調(diào)節(jié)蛋白N末端上的氨基酸殘基會(huì)接收到磷酸化的激酶蛋白提供的磷酰基，最終使應(yīng)答調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生磷酸化而活化，當(dāng)被磷酸化的應(yīng)答因子結(jié)合到靶基因的啟動(dòng)子上，最終使目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄被抑制或者激活。。圖1.3典型的雙組份系統(tǒng)的信號(hào)傳導(dǎo)模式圖(Hoch2000)Figure1.3Signalingpatterndiagramofatypicaltwo-componentsystem原核生物體內(nèi)普遍存在著雙組分調(diào)控體系，這也是生物細(xì)胞中最常見的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之一。該系統(tǒng)控制著生物類群細(xì)菌的趨化性、孢子的形成、滲透壓和次級代謝物質(zhì)的合成等大多數(shù)生理過程。雙組分調(diào)控系統(tǒng)（TCSs）在鏈霉菌中存在著兩種能夠調(diào)控次級代謝產(chǎn)物的激酶超家族：一種是絲氨酸/蘇氨酸和酪氨酸激酶家族，這類家族通過級聯(lián)效應(yīng)來影響鏈霉菌的次級代謝，例如外部環(huán)境引起的蛋白激酶的磷酸化和脫磷酸化；另一種類型是組氨酸激酶家族，這一類家族由兩個(gè)蛋白組成，一個(gè)是磷酸化供體-組氨酸激酶蛋白（HK），跨膜蛋白HK由感應(yīng)域、發(fā)送域和ATP酶域三個(gè)功能結(jié)構(gòu)域組成。另一種是磷酸化受體-應(yīng)答調(diào)節(jié)蛋白（RR），RRs含有兩個(gè)區(qū)域：接收區(qū)和效應(yīng)區(qū)，屬于這一類家族的調(diào)控系統(tǒng)如：cutR/cutS(Tanakaetal.2007)、afsQ1/afsQ2(Ishizukaetal.1992)、ecrA1/ecrA2(Huangetal.2001)等。AfsR/afsK是鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)真核類的雙組份調(diào)控系統(tǒng)(Umeyamaetal.2002)，屬于典型的絲氨酸/蘇氨酸和酪氨酸激酶家族(Tanakaetal.2007)。其調(diào)控機(jī)制如下圖所示（圖1.4）(Horinouchi2003)，AfsK是一種蛋白激酶，其與膜的內(nèi)側(cè)相

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]龜裂鏈霉菌M527接合轉(zhuǎn)移體系的建立和優(yōu)化以及啟動(dòng)子的活性分析（英文）[J]. Zhang-qing SONG,Zhi-jun LIAO,Ye-feng HU,Zheng MA,Andreas BECHTHOLD,Xiao-ping YU.  Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2019(11)
[2]Comparative analysis of rapamycin biosynthesis clusters between Actinoplanes sp. N902-109 and Streptomyces hygroscopicus ATCC29253[J]. HUANG He,REN Shuang-Xi,YANG Sheng,HU Hai-Feng.  Chinese Journal of Natural Medicines. 2015(02)
[3]鏈霉菌負(fù)調(diào)控因子突變篩選系統(tǒng)的構(gòu)建[J]. 朱宇,馮遲,譚華榮,田宇清.  微生物學(xué)報(bào). 2013(10)
[4]luxAB發(fā)光基因標(biāo)記的銅綠假單胞菌株的構(gòu)建[J]. 李聞,劉紅艷,黃正.  衛(wèi)生研究. 2011(01)



本文編號(hào)：3264228