阿维链霉菌孢子色素生物合成对阿维菌素产量的影响

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1、生物工程学报ChinJBiotech2008，October25；24(10)：1702-1706journals．im．ac．cnChineseJournalofBiotechnologyISSN1000·3061cjb@im．ac．cn@2008InstituteofMicrobiology,CAS&CSM,Allrightsreserved阿维链霉菌孢子色素生物合成对阿维菌素产量的影响朱娟娟，陶美风华中农业大学农业微生物国家重点实验室，武汉430070摘要：以野生型阿维链霉菌NRRL8165为出发菌株，用PCR方法克隆孢子色素

2、基因簇直系同源基因(whiEa)~]翼片段，并构建基因置换载体pilL643。将pilL643跨属接合转移进入阿维链霉菌NRRL8165，通过置换载体和染色体之间的同源双交换，对染色体上的whiEa基因簇进行置换，得到3株阿泊拉霉素抗性、硫链丝菌素敏感的重组菌株，均表现为孢子色素合成缺陷。通过Southern杂交分析，证明whiEa基因簇被置换。通过摇瓶发酵和HPLC检测。发现whiEa基因簇置换菌株所产阿维菌素产量明显提高，表明孢子色素与阿维菌素生物合成之间可能有竞争底物的现象。关键词：孢子色素，whiE，阿维链霉菌，接合转移，基

3、因置换，阿维菌素EfectonProductionofAvermectinsofSporePigmentBiosynthesisinStreptomycesavermitilisNRRL8165JuanjuanZhu，andMeifengTaoStateKeyLaboratoryofAgriculturalMicrobiology,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070,ChinaAbstract：TheflankingfragmentsofthewhgeneclusterWaSPCRa

4、mplified，clonedandusedtoconstructthegenereplacementplasmidpHI_~3．pilL643wasconjugatedintoStreptomycesavermitilisNRRL8165followedbyscreeningfordoublecrossoverevent,yieldingthreeapramycinresistanceandthiostreptonsensitiveisolatesnamedZJ1，ZJ2andZJ3，whichweredeficientinbio

5、synthesisofthegreysporepigment．ThewhiEagenereplacementoftheseisolateswasconfirmedbySouthemhybridization．FermentationofthemutantstrainsinshakingflasksandHPLCanalysesshowedthattheproductionofavermectinsincreasedby47％comparedwiththatofthewildtype，indicatingthatthesporepig

6、mentbiosynthesiscompeteswiththeavermectinsbiosyntheticpathway．Keywords：sporepigment，whiE~，Streptomycesavermitilis，conjugation，genereplacement，avermectins阿维菌素(Avermectin)是由阿维链霉菌趣。目前阿维菌素的生物合成途径已基本阐】。(Streptomycesavermitilis)NRRL8165产生的一组具Cane等通过在阿维菌素合成过程中掺人相应的C有相似结构的十六元大

7、环内酯类抗生素，共8个组标记的化合物，表明阿维菌素的大环内酯是由1个分，分别为Ala、Alb、A2a、A2b、Bla、Blb、B2a支链脂肪酸为生物合成起始物与7个乙酸盐和5个和B2b。阿维菌素具有很强的驱虫和杀虫活性，是目丙酸盐头尾缩合而形成I4l。c．25位取代基的不同将前最为有效的杀虫剂之一⋯。由于阿维菌素重要的阿维菌素分为a、b组分，a组分的2一甲基丁酰基衍生理活性和复杂的化学结构，引起了人们的极大兴生自异亮氨酸，而b组分的异丁酰基衍生自缬氨酸。Received：Marchll，2008；Accepted：April23，2

8、008Supportedby：theNationalNaturalScienceofFundofChina(No．30570030)．Correspondingauthor：MeifengTao．Tel：+86—27-87283702