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《枯草芽孢杆菌抗菌肽生物合成的研究进展_赵朋超》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中国生物工程杂志ChinaBiotechnology,2010,30(10):108-113*枯草芽孢杆菌抗菌肽生物合成的研究进展1,21,23**3赵朋超王建华权春善范圣第(1中国科学院大连化学物理研究所大连1160232中国科学院研究生院北京100049)(3大连民族学院生命科学学院大连116600)摘要革兰氏阳性菌模式生物)))枯草芽孢杆菌能分泌多种肽类及由肽类衍生的抗菌活性物质,按合成途径不同,可分为核糖体肽和非核糖体肽。其中,非核糖体肽分子量较小,一般为3000Da以下,其生物合成是通过多功能复合酶系)))非核糖体肽链合成酶来完成的,多发生在菌体
2、生长停止之后;而核糖体肽分子量较大,其合成多于菌体快速生长时期。非核糖体肽链合成酶和核糖体肽的合成及其调控均需基因参与,而这一系列基因就构成了各种抗菌肽生物合成的基因簇。对核糖体肽和非核糖体肽的生物合成及其相关调控机制进行了综述。关键词非核糖体肽和核糖体肽基因簇生物合成中图分类号Q756革兰氏阳性菌模式生物)))枯草芽孢杆菌1低分子量抗菌肽(Bacillussubtilis)是一类能产生芽孢的根际细菌,其用于绿色抗生素合成的研究已经有几十年了。其中,最1.1脂肽类抗菌活性物质重要的是,B.subtilis能分泌多种具有潜在生物医药工非核糖体途径合成的脂肽类
3、抗菌活性物质,合成程利用价值的低分子量的抗菌肽和细菌素类的抗菌活于菌体生长停止之后,属于微生物的次级代谢产物,能性物质,比如通过非核糖体途径合成的低分子量的抗绕开核糖体,不以mRNA为模板,也不需tRNA为运载菌肽表面活性素(surfactin)、伊枯草菌素(iturin)、芬枯工具,是通过非核糖体肽链合成酶(non-ribosomal草菌素(fengycin)、corynebactin、溶杆菌素(bacilysin)、peptidesynthetases,NRPSs)[3]识别特定的氨基酸并连chlorotetain、bacillaene、rhizoct
4、icin和mycobacillin等;还接成多肽链。有通过核糖体途径合成的细菌素TasA、subtilin、ericin、NRPSs由多个模块组成[3-4],其中氨基酸激活功能[1-2]mersacidin、sublancin和subtilosinA等。域(aminoacidactivatingdomain,负责氨基酸腺苷化,又近年来,随着基因工程技术的广泛应用,B.subtilis称为腺苷酸化结构域A)、氨酰载体功能域(acylcarrier,抗菌活性物质的生物合成机制也得到了深入的研究。负责运载氨基酸,又称为巯基化功能域T或肽酰载体据统计,在B.sub
5、tilis中与抗菌活性物质合成有关的基蛋白PCP)、缩合功能域C(condensationdomain,负责肽因就达350kb,然而对于单个菌株而言,仅仅基因组的键形成)和硫酯酶结构域TE(thioesterasedomain,负责4%~5%涉及到抗菌物质的合成。在所有的B.subtilis释放多肽和肽的环化)4个模块是必不可缺少的,而环分泌的抗菌物质中,抗菌肽是研究最多的。本文就从化域Cy(cyclizationdomain)、甲基转移酶域MT分子生物学水平上对国内外B.subtilis抗菌肽生物合(methyltransferasedomain)和差向
6、异构化域Er成机理的研究进展进行简述。这对于发现新型抗菌肽(epmierizationdomain)等模块是可供选择的。以及应用于人类和动物疾病治疗具有重要意义。[3-4]NRPSs合成多肽的一般过程为:首先,A域选择并结合特定的氨基酸(这一过程遵循锁匙识别及构象收稿日期:2010-06-18修回日期:2010-07-30*教育部重点项目(216017)资助项目转换机理),在ATP作用下,激活氨基酸(腺苷化),形**通讯作者,电子信箱:mikyeken@dlnu.edu.cn成氨酰腺苷酸。氨酰腺苷酸与PCP上的磷酸泛酰巯基2010,30(10)赵朋超等:枯
7、草芽孢杆菌抗菌肽生物合成的研究进展109辅基以共价键形式结合,形成氨酰载体复合体。然后,srfA-C分别负责编码401、402和144kDa大小的3个合携带有活化氨基酸的PCP载体与C域特定部位结合,成单体酶E1A、E1B和E2,且这3个基因相对应的ORF在C域的合成酶作用下,形成肽键。在肽键形成后,进中包含着大约有1000个氨基酸组成的7个模块。在入下一循环,即肽链延伸过程。最后,大小为30~B.subtilisATC21332中(图1),这7个模块分别负责编35kDa的C末端TE域将终止合成肽链,将肽链从磷酸码接受活化的Glu、Leu、D-Leu、Va
8、l、Asp、D-Leu和Leu泛酰巯基辅基释放下来,并进行环化。的
