[发明专利]友菌素的生物合成基因簇及其应用

说明书

技术领域：

本发明属于微生物基因工程领域，具体涉及抗生素友菌素(amicetin)的生物合成基因簇的克隆、分析、功能研究及其应用。

背景技术：

友菌素是一类二糖核苷类抗生素，其结构式如图1所示，其能有效抑制革兰氏阳性和阴性细菌、结核杆菌，对鸡球虫病和肺结核病有一定的疗效，并有抗病毒功能(如1型疱疹病毒herpesvirus和脊髓灰质炎病毒poliovirus等)[Med.Res.Rev.(1984)4：471-512]。友菌素主要由Streptomyces和Aethrobater产生，其主要结构特点是以胞嘧啶为基本骨架，通过一位氮连接两个脱氧己糖amicetose和amosamine，通过四位氮耦合了一个分子的对氨基苯甲酸和一个分子的α-甲基丝氨酸。友菌素的主要抗菌作用机制是通过结合到宿主23S核糖体RNA的一个非常保守的“肽酰转移酶中心”区域，从而阻断宿主的蛋白质合成[Embo J.(1994)13：1682-1686]。采用同样机制的抗生素还包括氯霉素，大环内酯类抗生素和其他核苷类抗生素，如灭瘟素(blasticidin S)，谷氏菌素(gougerotin)，抗蠕霉素(anthelmycin)以及嘌呤霉素(puromycin)等[Med.Res.Rev.(1984)4：471-512；Russ.Chem.Rev.(2004)73：401-414]，其中友菌素对古细菌，细菌和真核生物的蛋白质合成都有抑制作用，被称为“通用”抗生素[EmboJ.(1994)13：1682-1686]。

核苷类抗生素由于独特的活性而得到了人们的关注，尤其近二十年来生物技术的发展为了解核苷类抗生素的生物合成机制提供了新的平台和机遇[中国抗生素杂志.(2009)34：129-141]，越来越多的核苷类抗生素的生物合成基因簇被克隆和鉴定，包括尼克霉素(nikkomycin)[Mol.Gen.Genet.(1999)262：102-114；Mol.Gen.Genet.(2001)264：662-673；Mol.Microbiol.(2005)55：1855-1866]，多氧霉素(polyoxin)[J.Biol.Chem.(2009)284：10627-10638]，嘌呤霉素(puromycin)[Embo J.(1992)11：785-792；J.Biol.Chem.(1996)271：1579-1590]，杀稻瘟菌素S(blasticidin S)[Chembiochem.(2003)4：821-828]，streptothricins[J.Bacteriol.(1997)179：6929-6936]，toyocamycin[Chem.Biol.(2008)15：790-798]，A-500359s[J.Antibiot.(2009)62：325-332]，caprazamycin[J.Biol.Chem.(2009)284：14987-14996]，lipisidomycin[Chembiochem.(2010)11(2)：191-196]及其类似物A-90289[Chembiochem.(2010)11(2)：184-190]，其中国内的科学家系统研究了尼克霉素和多氧霉素的生物合成，同时国内科学家也克隆和鉴定了米多霉素的两个生物合成酶[Chembiochem.(2008)9：1286-1294]。核苷类抗生素友菌素具有独特的二糖链，尤其是amosamine以独特的保留型糖苷键与amicetose相连，这种保留型的糖苷键在微生物天然产物中并不多见。因此，克隆和鉴定友菌素的生物合成基因簇，对于了解二糖链的形成机制，以及末端氨基酸(α-methylserine)的合成及其构效关系，都显得非常必要。

发明内容：

本发明的第一个目的是提供一种友菌素的生物合成基因簇。

本发明的友菌素的生物合成基因簇，其特征在于，该友菌素的生物合成基因簇的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，由其中的从7917位到34889位的碱基序列组成。