【摘要】：在眾多微生物天然藥物中,核糖體多肽類藥物(RiPPs)是重要的一類。RiPPs是由核糖體合成,經(jīng)由翻譯后修飾而得到的一大類天然產(chǎn)物,具有非常廣泛的結(jié)構(gòu)多樣性和生物活性多樣性。這些多肽類藥物良好的抗菌活性及獨特的作用機制引起了廣泛關(guān)注,使這類化合物成為抗感染藥物研究的一個熱門的方向。在眾多核糖體多肽類藥物中,套索多肽相較于其它化學(xué)物,具有較為簡單的修飾。然而其獨特的“套索”狀結(jié)構(gòu)引起了眾多關(guān)注。這種獨特的三級結(jié)構(gòu)給套索多肽類藥物帶來了獨特的穩(wěn)定性及抗菌活性。本實驗研究以腸桿菌為研究對象,挖掘探索新穎的套索多肽類抗生素。首先通過基因組挖掘的方法找到了來源于腸桿菌的套索多肽,通過結(jié)構(gòu)預(yù)測,這種套索多肽有可能是世界上最大的一個套索多肽,總共由多達24個氨基酸組成。將這種巨大套索多肽的基因簇克隆到pET41上,并在大腸桿菌宿主中表達,經(jīng)過質(zhì)譜分析,成功得到可以產(chǎn)套索多肽化合物的重組菌,并確定最優(yōu)發(fā)酵條件,在37℃下培養(yǎng)5h后誘導(dǎo)三天,套索多肽化合物的產(chǎn)量最高。通過對巨大套索多肽基因簇的改造,在其基因簇中加入transporter片段,并插入核糖體結(jié)合位點,將改造后的基因簇克隆到pET41上,在大腸桿菌宿主中表達,通過液相檢測,結(jié)果表明套索多肽化合物的產(chǎn)量提高了6倍左右。將改造后的重組菌大量發(fā)酵,并通過制備液相純化,成功純化出3mg套索多肽化合物。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R915
【圖文】：

藥物帶來了獨特的穩(wěn)定性及抗菌活性。最近十年，通過基因組挖掘的方法，越來越逡逑多的新穎的套索多肽合成基因簇被發(fā)現(xiàn)。到目前為止，共有五類套索多肽的代謝途徑逡逑被解析（圖１－２）。逡逑２逡逑

來了獨特的穩(wěn)定性及抗菌活性。所有套索肽包含有一個Ｎ端環(huán)肽結(jié)構(gòu)，這一環(huán)狀由８逡逑到９個氨基酸組成。套索肽的Ｃ端與環(huán)接通，產(chǎn)生一個彎曲結(jié)構(gòu)和一個尾巴結(jié)構(gòu)，并逡逑從Ｎ端環(huán)肽中穿過，形成特殊的套索結(jié)構(gòu)（圖１－３）邋［７１。所有己知的套索肽，Ｎ端氨逡逑基酸不是甘氨酸就是半胱氨酸，而接近環(huán)狀的不是天冬氨酸就是谷氨酸，形成酰胺鍵逡逑［８］。除保守殘基之外

■■４邋Ｄ邋ｐｒｏｔｏｎ邋ＷＫＫ＾邋Ｉｓｏｐｅｐｔｉｄａｓｅ邐ｋｉｎａｓｅ逡逑圖１－２套索多肽的生物合成及代謝途徑．逡逑ａ：ＭｉｃｒｏｃｉｎＪ２５的結(jié)構(gòu)；ｂ：代表性的套索多肽合成途徑逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ａｎｄ邋ｍｅｔａｂｏｌｉｃ邋ｐａｔｈｗａｙｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｌａｓｓｏ邋ｐｅｐｔｉｄｅ，逡逑ａ：邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋Ｍｉｃｒｏｃｉｎ邋Ｊ２５；邋ｂ：邋ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｔｉｃ邋ｐａｔｈｗａｙ邋ｏｆ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ邋ｌａｓｓｏ邋ｐｅｐｔｉｄｅ逡逑１．２套索多肽逡逑１．２．１套索多肽的結(jié)構(gòu)特點逡逑套索多肽具有獨特的“套索”狀結(jié)構(gòu)。這種獨特的三級結(jié)構(gòu)給套索多肽類藥物帶逡逑來了獨特的穩(wěn)定性及抗菌活性。所有套索肽包含有一個Ｎ端環(huán)肽結(jié)構(gòu)，這一環(huán)狀由８逡逑到９個氨基酸組成。套索肽的Ｃ端與環(huán)接通，產(chǎn)生一個彎曲結(jié)構(gòu)和一個尾巴結(jié)構(gòu)，并逡逑從Ｎ端環(huán)肽中穿過，形成特殊的套索結(jié)構(gòu)（圖１－３）邋［７１。所有己知的套索肽，Ｎ端氨逡逑基酸不是甘氨酸就是半胱氨酸，而接近環(huán)狀的不是天冬氨酸就是谷氨酸，形成酰胺鍵逡逑［８］。除保守殘基之外，套索肽的優(yōu)勢方面在于其大小、氨基酸組成和其可變的拓?fù)浣Y(jié)逡逑構(gòu)。逡逑３逡逑

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