低能离子注入诱变法选育新硫肽类抗生素166A高产菌株

目的为进一步提高产量,以小单孢菌Micromonospora sp.TMD166-MU1为出发菌株,采用低能离子注入技术,研究不同离子注入参数对菌株存活率、正负突变率的影响,通过突变株抑菌活性变势参数分析,初步探讨N+离子注入对166A生产菌所产生的诱变效果,并结合卡那霉素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选,获得高产菌株。方法利用低能N+离子注入技术对出发菌株TMD166-MU1的孢子进行辐照诱变,以卡那霉素耐受性为选择压力,不同诱变条件处理的菌悬液涂布在含有卡那霉素培养基平板上培养后获得单菌落,并以牛津杯固体发酵高通量筛选方法进行高产菌株初筛,之后对高产菌株进行摇瓶复筛,利用高效液相法检测突变株摇瓶发酵的化学效价。结果通过研究30和60 keV能量下不同注入剂量与小单孢菌正突变率的生物学效应关系,确定了在注入能量为30 keV、注入剂量4×10^(13)ions/cm^(2)、卡那霉素抗性筛选浓度为6 mg/L条件下,可获得最高达36.33%的正突变率。复筛效价是出发菌株1.5倍以上的有4株,其中突变株IK-3的166A产量是菌株TMD166-MU1的1.8倍。结论采用低能N+离子注入诱变方式,再结合抗生素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选的集成方法能简单、高效地获得166A高产突变菌株。

常压室温等离子体-紫外复合诱变选育新硫肽类抗生素166A高产菌株

目的通过对新硫肽类抗生素166A产生菌小单孢菌TMD166进行诱变选育研究,以期获得产166A的高产菌株。方法使用多功能等离子体诱变系统(multifunctional plasma mutagenesis system,MPMS)对出发菌株TMD166的孢子进行等离子体-紫外(MPMS-UV)复合诱变,单孢子悬液经照射处理、涂布培养后获得单菌落,并以牛津杯固体发酵高通量筛选方法对菌株进行初筛,之后对高产菌株进行摇瓶复筛,利用突变株摇瓶发酵的化学效价筛选出正突变菌株。结果对比MPMS-UV不同诱变剂量发现,MPMS105s-UV60s复合诱变剂量获得的正突变率最高,达到41.43%,相应致死率为99.88%。最终筛选出一株166A高产突变株TMD166-MU1,在培养温度为28℃、210 r/min的条件下,经过96~120 h培养后,166A产量相比出发菌株提高了7.47倍。结论采用MPMS-UV复合诱变方式,再结合牛津杯固体发酵高通量筛选方法和摇瓶复筛,可高效筛选获得166A高产菌株。

上海有机化学研究所硫肽类抗生素的生物合成研究取得重要进展

许多具有生物活性的肽类天然产物都拥有羧基末端酰胺化的结构。酰胺的形成一般由天门冬氨酸合成酶类蛋白所催化,其过程包括以谷氨酰胺为底物原位生成氨,后者由ATP活化的羧基基团产生酰胺并伴随谷氨酸、AMP和PPi的释放。此外,很多动物激素的末端酰胺形成则包含一个二价金属离子依赖的氧化过程,通过羧基端延伸的甘氨酸残基Cα-位上羟基的引入而去烷基化,生成酰胺并释放乙醛酸。与上述两种常见的方式明显不同,中科院上海有机化学研究所生命有机国家重点实验室的研究人员,在硫肽类抗生素的生物合成途径中发现了一种内源性、非氧化的新型酰胺化形成机制。

新型硫肽类抗生素多糖基化诺卡沙星的挖掘

诺卡沙星是一种由诺卡氏菌Nocardia sp.ATCC 202099产生的e系列硫肽类抗生素,对多种革兰氏阳性菌及其耐药株均具有超强的抗菌活性,且抗菌机制和靶点新颖。但是,结构稳定性差限制了诺卡沙星的成药开发,致使其至今未能临床应用。为克服诺卡沙星的稳定性难题,本研究以诺卡沙星合成的前体肽NocM为探针挖掘锁定了含多糖基模块的诺卡沙星产生菌Actinokineospora fastidiosa JCM 3276。该菌株发酵后产生了一种高分子量的诺卡沙星类似物,经鉴定其为全新结构的四糖基化诺卡沙星(NOC-FG)。与诺卡沙星相比,NOC-FG的稳定性显著提升,且体外抗菌活性相当(MIC_(50):0.0156~0.03125μg/mL),有望成为新型硫肽类抗生素开发的先导化合物。

硫肽类抗生素化学半合成修饰研究进展

硫肽类抗生素是一类由微生物次级代谢产生、富含硫元素并且氨基酸残基被高度修饰的核糖体肽类天然产物.硫肽类抗生素具有包括抗感染、抗肿瘤和免疫抑制在内的一系列十分重要的生物活性,并且其以核糖体为靶点的作用机制与目前临床上普遍使用的抗生素均不同,这使得硫肽类抗生素发展潜力巨大,但是其水溶性差、生物利用度低等问题限制了它们在临床上的应用.为了提高硫肽类抗生素的理化性质,研究者尝试用化学半合成、组合生物合成以及前体导向突变生物合成等方法对硫肽类抗生素的结构进行修饰.硫肽类抗生素本身具有的复杂结构为其化学半合成修饰提供了众多的可修饰位点.近年来,对于硫肽类抗生素的化学半合成修饰研究发展迅速.综述了近十年通过化学半合成修饰方法获得的硫肽类抗生素类似物的研究进展.

硫肽类抗生素类似物合成进展

硫肽类抗生素是一类富含硫元素且被高度修饰的聚噻(噁)唑多肽类天然产物,该家族化合物以其复杂的分子结构、良好的生物活性以及新颖的抗菌作用模式而成为研究热点.近年来,对于硫肽类抗生素类似物的合成研究发展迅速.综述了通过化学半合成、组合生物合成以及前体导向突变生物合成方法获得的硫肽类抗生素类似物的研究进展.

新型含硫多肽类抗生素——那西肽

那西肽是含硫环状多肽类抗生素,不但能促进畜禽生长,提高饲料效率,而且不易产生耐药性,无残留,对环境影响小,对人畜安全,符合当前人们对饲料添加剂的要求,是一种比较理想的饲用抗生素换代品。笔者对那西肽的理化性质、应用的安全性评价及在动物生产中的应用等3个问题作了探讨。

兽用抗生素诺西肽(nosiheptide)的研究进展

诺西肽 (nosiheptide)是我国近年批准使用的兽用抗生素 ,由于其具有显著的抑制革兰氏阳性细菌、促进动物生长、在动物体内无残留等特点 ,因而作为饲料添加剂在畜牧业得到了越来越广泛的应用。文章就其理化性质 ,作用机制 ,生物合成途径 ,生物合成基因克隆 ,菌种选育与发酵工艺研究 ,检测方法 。

湖泊放线菌SIIA-A16124的分类鉴定及基因组挖掘

目的对湖泊放线菌SIIA-A16124进行分类鉴定和基因组挖掘。方法采用多相分类法对菌株的形态学、生理生化、细胞壁化学组分、16S r RNA基因序列进行测定和分类鉴定,采用基因组挖掘分析生物合成基因簇,经发酵培养、抗菌活性检测及活性产物质谱分析,推测其活性产物的化合物结构类别。结果菌株SIIA-A16124的16S r RNA基因与菌株Actinokineospora inagensis NRRL B-24050T同源性最高为99%;菌株SIIA-A16124在ISP3培养基上中等产孢和水解淀粉的特性与模式菌株存在明显差异;鉴定菌株SIIA-A16124为动孢菌Actinokineospora sp.,具有羊毛硫肽生物合成基因簇,其活性次级代谢产物属于羊毛硫肽类抗生素。结论首次发现动孢菌属放线菌具有生物合成羊毛硫肽类抗生素的能力。

诺卡沙星及其结构类似物的研究进展

诺卡沙星及其结构类似物是一类结构特征明显的天然次级代谢产物,对革兰氏阳性菌具有很强的杀灭作用,其独具一格的抗菌机制受到研究者的广泛关注。诺卡沙星大多本身成药性不好,但是其非天然的结构类似物在成药性方面得到改善。诺卡沙星的生产方式已不局限于生物发酵,化学合成技术也有望用于改造和生产的中间环节。综述了诺卡沙星及其结构类似物的生物合成机制、生产策略、抗菌机制,指出了诺卡沙星及其结构类似物在应用方面存在的问题,为其在医药及养殖行业的广泛应用提供了有效策略。