Bacillomycin D合成酶系NRPS硫酯酶结构域位移对脂肽合成的影响

[目的]本文旨在研究解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)fmbJ菌株中Bacillomycin D合成酶系非核糖体肽合成酶(NRPS)硫酯酶TE结构域位移对脂肽合成的影响。[方法]通过温敏型质粒pKS2介导的同源重组将fmbJ菌株中Bacillomycin D合成酶系NRPS硫酯酶TE结构域分别前移至模块5和模块6末端,然后对fmbJ突变菌株的发酵产物进行高效液相色谱(HPLC)、液相质谱(LC-MS)以及黄曲霉菌抑菌试验分析,并且使用AlphaFold蛋白结构数据库预测NRPS合成酶系末端PCP-TE双结构域的三维结构,以及分析双结构与两者之间的相互作用关系。[结果]在突变菌株fmbJ-M5-TELong的发酵液中检测出线性脂五肽(C14-15β-NH2FA-Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu)和环状脂五肽[C14-15β-NH2FA(Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu)],在突变菌株fmbJ-M6-TELong的发酵液中检测出线性脂六肽(C14-17β-NH2FA-Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu-Ser)和环状脂六肽[C12-14,16-17β-NH2FA(Asn-Tyr-Asn-Pro-Glu-Ser)]等新型脂肽。此外,NRPS硫酯酶TE结构域易位前移后,PCP-TE双结构域蛋白的构象和相对作用力发生变化,疏水相互作用界面缩小。[结论]fmbJ菌株中Bacillomycin D合成酶系NRPS硫酯酶TE结构域位移导致发酵产物提前环化和水解,合成了截短的新型线性脂五肽、环状脂五肽、线性脂六肽和环状脂六肽等脂肽,为新型脂肽的开发提供了思路。