[发明专利]喷司他丁和阿糖腺苷生物合成基因簇及其应用

摘要

本发明涉及由抗生链霉菌产生的治疗淋巴细胞白血病天然产物喷司他丁和抗孢疹病毒、水痘病毒天然产物阿糖腺苷的生物合成基因簇的克隆、测序、分析、功能研究及其应用。两个化合物的生物合成基因包含在同一个基因簇中且相互独立。整个基因簇共包含10个基因：3个与喷司他丁合成相关的基因；5个与阿糖腺苷合成相关的基因；2个与两者转运调节相关的基因。通过对上述生物合成基因的遗传操作可阻断或提高喷司他丁和阿糖腺苷的生物合成。本发明所提供的基因及其蛋白可用于该化合物的基因工程、蛋白表达、酶催化反应等，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。

主权项

1.一种抗生素喷司他丁和阿糖腺苷的生物合成基因簇，其特征在于，所述的基因簇的核苷酸序列为SEQ ID NO: 1中第20237‑28760位所示；基因簇所包括的编码喷司他丁和阿糖腺苷生物合成相关基因具体为：负责喷司他丁生物合成的基因，即penA，penB，penC共3个基因：penA位于SEQ ID NO: 1中第26377‑27285位碱基处，长度为909个碱基对，编码ATP磷酸核糖转移酶，长度为302个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.2；penB位于SEQ ID NO: 1中第25663‑26367位碱基处，长度为705个碱基对，编码短链脱氢酶，长度为234个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.3；penC位于SEQ ID NO: 1中第24933‑25676位碱基处，长度为744个碱基对，编码SAICAR合成酶，长度为247个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.4；负责阿糖腺苷生物合成的基因，即penD，penG，penH，penI，penJ共5个基因：penD位于SEQ ID NO: 1中第23743‑24933位碱基处，长度为1191个碱基对，编码SAH水解酶，长度为396个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.5；penG位于SEQ ID NO: 1中第20237‑21400位碱基处，长度为1164个碱基对，编码SAH水解酶，长度为387个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.8；penH位于SEQ ID NO: 1中第 28119‑28760位碱基处，长度为642个碱基对，编码氧化还原酶，长度为213个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.9；penI位于SEQ ID NO: 1中第 27743‑28312位碱基处，长度为570个碱基对，编码氧化还原酶，长度为189个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.10；penJ位于SEQ ID NO: 1中第 27289‑27774位碱基处，长度为486个碱基对，编码氧化还原酶，长度为161个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.11；负责喷司他丁和阿糖腺苷转运和调控的基因penE，penF共2个基因：penE位于SEQ ID NO: 1中第 22467‑23672位碱基处，长度为1206个碱基对，编码膜转运蛋白，长度为401个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.6；penF位于SEQ ID NO: 1中第 21394‑22470位碱基处，长度为1077个碱基对，编码核苷磷酸化酶，长度为358个氨基酸，氨基酸序列为SEQ ID NO.7。