[发明专利]一种新的参与原始霉素生物合成负调控的基因及其用途

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体地，本发明涉及一种新的参与原始霉素生物合成调控的基因及其用途。 

背景技术

始旋链霉菌(Streptomyces pristinaespiralis)是一种重要的抗生素工业生产菌，可用于生产原始霉素(Pristinamycin)(也称普那霉素)。原始霉素属于链阳性菌素类抗生素(Streptogramins)，由原始霉素I(简称PI，约占30％)和原始霉素II(简称PII，占70％)两种结构完全不同的组分混合组成。 

原始霉素I和II分别为环六肽内酯，和多不饱和环内酯，这两种组分具有协同作用，同时使用可使抗菌活性比各组分单独使用高10倍以上。这种协同作用扩展了该抗生素的抗菌谱，使原始霉素对革兰氏阳性菌包括耐药性金黄色葡萄球菌、万古霉素耐药肠球菌等超级细菌和部分革兰氏阴性菌都有很好的杀菌作用。同时，由于原始霉素存在两种结构不同的组分，因此该抗生素的耐药性获得较为缓慢。因此，原始霉素的研究和开发具有非常广阔的市场应用前景，能产生重大的经济和社会效益。 

然而目前世界范围内，原始霉素的生产能力极为有限，即使已研制出原始霉素，也面临着原始霉素发酵单位极低、生产成本较高的问题，给产业化带来很大困难。目前本领域还没有一种大规模发酵生产原始霉素的方法，因此迫切需要对原始霉素生物合成途径和调控网路进行研究，并提高原始霉素的产量。 

发明内容

本发明的目的就是提供一种新的参与原始霉素生物合成调控的基因及其用途。 

在本发明的第一方面，提供了一种分离的PapR3多肽或其编码基因的用途，它被用于调节始旋链霉菌产生原始霉素的能力。 

在另一优选例中，所述的调节包括：上调(或提高)和下调(或降低)。 

在另一优选例中，所述的PapR3多肽选自下组： 

(i)具有SEQ ID NO.：2所示氨基酸序列的多肽； 

(ii)将SEQ ID NO.：2所示氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的、由(i)衍生的多肽； 

(iii)氨基酸序列与SEQ ID NO.：2所示氨基酸序列的同源性≥90％(较佳地≥95％，更佳地≥97％，更佳地≥99％)、由(1)衍生的多肽。 

在另一优选例中，所述PapR3多肽的编码基因是选自下组的一种或多种： 

(1)编码如SEQ ID NO.：2所述多肽的多核苷酸； 

(2)序列如SEQ ID NO.：1所示的多核苷酸； 

(3)序列与SEQ ID NO.：1所示序列的同源性≥95％(较佳地≥97％，更佳的≥99％)的多核苷酸； 

(4)与(1)-(3)任一所述的多核苷酸序列互补的多核苷酸。 

在另一优选例中，所述的原始霉素包括：原始霉素I、原始霉素II、或其组合。 

在本发明的第二方面，提供了一种提高始旋链霉菌产生原始霉素能力的方法，包括步骤：降低或消除始旋链霉菌中papR3基因的表达水平，或降低或消除始旋链霉菌中PapR3多肽的活性。 

在另一优选例中，所述的降低是指，与野生型始旋链霉菌相比，papR3基因的mRNA表达水平下降10-100％，或PapR3多肽的表达或活性下降10-100％。 

在另一优选例中，所述的降低或消除是通过基因敲除、基因中断或基因突变而使得papR3基因的表达水平或活性被降低或被消除。 

在另一优选例中，通过基因敲除使得始旋链霉菌中papR3基因失活或基本失活。 

在另一优选例中，所述的基因敲除包括：同框敲除、或基因替换敲除。 

在本发明的第三方面，提供了一种始旋链霉菌，所述始旋链霉菌中PapR3多肽的表达水平或PapR3多肽的活性降低或缺失。 

在另一优选例中，所述的降低为：与野生型始旋链霉菌相比，PapR3多肽 的表达或PapR3多肽的活性降低≥10％，较佳地降低≥30％，更佳地降低≥50％，更佳地降低≥70％，更佳地降低≥90％，最佳地没有PapR3多肽的表达或活性。 

在另一优选例中，所述的野生型始旋链霉菌为：始旋链霉菌Streptomyces pristinaespiralis HCCB10218，CGMCC NO.5486。 

在本发明的第四方面，提供了本发明的第三方面所述的始旋链霉菌的用途，它被用于生产原始霉素。