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植物类型Ⅲ聚酮合酶超家族基因结构、功能及代谢产物 被引量：16
1
作者 马兰青 师光禄 +2 位作者 叶和春 刘本叶 王有年 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1482-1492,共11页
植物聚酮类化合物主要包括酚类、芪类及类黄酮化合物等,在植物花色、防止紫外线伤害、预防病原菌、昆虫危害以及作为植物与环境互作信号分子方面行使着重要的生物学功能。该类化合物具有显著多样的生物学活性,对人体保健及疾病治疗有显... 植物聚酮类化合物主要包括酚类、芪类及类黄酮化合物等,在植物花色、防止紫外线伤害、预防病原菌、昆虫危害以及作为植物与环境互作信号分子方面行使着重要的生物学功能。该类化合物具有显著多样的生物学活性,对人体保健及疾病治疗有显著意义。植物类型Ⅲ聚酮化合物合酶(PKS)在该类化合物生物合成起始反应中行使着关键作用,决定该类化合物基本分子骨架建成和代谢途径碳硫走向,为合成途径关键酶和限速酶。以查尔酮合酶为原型酶的植物类型Ⅲ PKS超家族是研究系统进化和蛋白结构与功能关系的模式分子家族,目前已经分离得到14种植物类型Ⅲ PKS基因,这些同祖同源基因及其表达产物既有共性,也表现出许多独特个性,这些个性赋予此类次生代谢产物结构上的多样性。以下综述了植物类型Ⅲ PKS超家族基因结构、功能及代谢产物研究进展。 展开更多
关键词 聚酮合酶 查尔酮合酶 次生代谢
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洛伐他汀生物合成及其相关基因研究进展 被引量：11
2
作者 高蓝 李浩明 《药物生物技术》 CAS CSCD 2005年第3期201-206,共6页
洛伐他汀是一种有效的降胆固醇药物,这种真菌次生代谢产物及其衍生物是胆固醇生物合成限速酶———HMGCoA还原酶的竞争性抑制剂。文章综述了用同位素标记前体研究洛伐他汀生物合成和洛伐他汀生物合成相关基因的克隆、功能分析等方面的... 洛伐他汀是一种有效的降胆固醇药物,这种真菌次生代谢产物及其衍生物是胆固醇生物合成限速酶———HMGCoA还原酶的竞争性抑制剂。文章综述了用同位素标记前体研究洛伐他汀生物合成和洛伐他汀生物合成相关基因的克隆、功能分析等方面的研究进展。 展开更多
关键词 洛伐他汀 聚酮合成酶 基因簇
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大环内酯类抗生素代谢工程的研究进展 被引量：10
3
作者 郝天怡 赫卫清 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1737-1747,共11页
14-16元环的大环内酯类抗生素(Macrolide antibiotics,MA)是临床上重要的抗感染药物。随着细菌耐药性的不断增加,迫切需要研发出新型MA来应对耐药菌。通过MA与核糖体靶点的相互作用可以指导MA的定向优化,结合快速发展的代谢工程方法可... 14-16元环的大环内酯类抗生素(Macrolide antibiotics,MA)是临床上重要的抗感染药物。随着细菌耐药性的不断增加,迫切需要研发出新型MA来应对耐药菌。通过MA与核糖体靶点的相互作用可以指导MA的定向优化,结合快速发展的代谢工程方法可以高效获得所需的MA衍生物。近30年来,代谢工程在改造MA的生物合成获得新衍生物以及在提高其产量方面显示出巨大优势,这些代谢工程的方法包括改造聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)结构域和PKS后修饰酶以及组合生物合成等。另外,文中还对16元环大环内酯类新药可利霉素的研制过程、抗菌活性以及利用代谢工程优化其产生菌进行了详细介绍。 展开更多
关键词 大环内酯类抗生素 代谢工程 可利霉素 聚酮合酶 合成生物学
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埃博霉素(Epothilones)的PKS/NRPS杂合基因簇 被引量：6
4
作者 黎志凤 Etienne Nguimbi +1 位作者 李越中 刘巍峰 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期511-515,共5页
埃博霉素是由粘细菌纤维堆囊菌产生的一类具有促微管聚合活性的大环内酯类化合物。埃博霉素生物合成的多酶复合体是一个由多个功能模块组成 ,同时含有多聚酮合酶 (PKS)和非核糖体肽合成酶 (NRPS)的大操纵子。根据同位素标记试验结果和... 埃博霉素是由粘细菌纤维堆囊菌产生的一类具有促微管聚合活性的大环内酯类化合物。埃博霉素生物合成的多酶复合体是一个由多个功能模块组成 ,同时含有多聚酮合酶 (PKS)和非核糖体肽合成酶 (NRPS)的大操纵子。根据同位素标记试验结果和合成酶全基因簇功能的推测 ,埃博霉素的生物合成包括聚酮链的引发、链合成的起始和噻唑环的形成、链的延伸和转移、链合成的终止释放和环化、及产物的后修饰 5个阶段。埃博霉素的PKS NRPS杂合基因簇是开展组合生物合成研究的良好材料。 展开更多
关键词 埃博霉素 多聚酮合酶 非核糖体肽合成酶 基因簇 组合生物合成 抗癌药
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长松萝中一个聚酮合酶基因簇的克隆和鉴定 被引量：10
5
作者 王毅 周旭 +1 位作者 许宰铣 王娟 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期770-777,共8页
【目的】探索药用地衣长松萝(Usnea longissima Ach)聚酮化合物的生物合成基因簇,克隆聚酮合酶(PKS)基因并分析其功能。【方法】以长松萝地衣型真菌为材料,通过巢氏PCR获得聚酮合酶基因片段和原位杂交筛选基因组文库获得聚酮合酶基因及... 【目的】探索药用地衣长松萝(Usnea longissima Ach)聚酮化合物的生物合成基因簇,克隆聚酮合酶(PKS)基因并分析其功能。【方法】以长松萝地衣型真菌为材料,通过巢氏PCR获得聚酮合酶基因片段和原位杂交筛选基因组文库获得聚酮合酶基因及相邻基因簇。并对获得聚酮合酶进行分子系统进化分析和基因表达分析。【结果】获得药用地衣长松萝中的编码聚酮合酶基因UlPKS5的全长序列以及相邻修饰基因β-内酰胺酶和脱水酶。聚酮合酶UlPKS5含有酮体合成酶(KS),酰基转移酶(AT),产物模板(PT)以及酰基载体蛋白(ACP)结构域。分子系统进化分析显示UlPKS5属于非还原型聚酮合酶中第五组,与蒽醌类化合物生物合成相关。通过半定量RT-PCR分析表明山梨醇(10%)和蔗糖(2%和10%)能够强烈诱导UlPKS5基因表达。【结论】聚酮合酶(UlPKS5)及相邻修饰基因β-内酰胺酶和脱水酶与长松萝中蒽醌类化合物生物合成相关。 展开更多
关键词 地衣型真菌 长松萝 聚酮合酶 半定量PCR
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放线菌模块型聚酮合酶的系统发育组学分析及其在聚酮类化合物筛选中的应用 被引量：10
6
作者 王浩 刘宁 黄英 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1293-1304,共12页
【目的】通过分析模块型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)的系统进化关系,阐明酮基合成酶(ketosynthase,KS)和酰基转移酶(acyltransferase,AT)序列与聚酮产物之间的关系,为放线菌天然产物的筛选提供指导。【方法】从PKSDB数据库的20... 【目的】通过分析模块型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)的系统进化关系,阐明酮基合成酶(ketosynthase,KS)和酰基转移酶(acyltransferase,AT)序列与聚酮产物之间的关系,为放线菌天然产物的筛选提供指导。【方法】从PKSDB数据库的20个模块型PKS基因簇中调取所有KS(190个)和AT(195个)氨基酸序列,利用MEGA 4.0软件分别构建KS、AT、KS+AT 3种序列模式的系统发育树,并计算KS序列的簇内和簇间平均进化距离。设计了一对KS结构域的引物,通过PCR方法对20株活性放线菌分离菌株进行了筛选,测定了阳性菌株的KS序列,和已知的相关KS序列构建系统发育树,并对阳性菌株进行了发酵培养和代谢产物分析。【结果】放线菌来源的同一PKS的KS序列倾向于聚成一个进化枝,且按照其产物结构聚类;同一PKS的KS簇内平均进化距离小于0.300,不同PKS的KS簇间平均进化距离一般大于0.300。AT系统发育树按照其底物特异性聚成两个大的分枝;同一PKS的部分AT分别处于两个分枝,其余AT散在分布。KS+AT系统发育树则综合了KS树和AT树的拓扑结构特点。获得13株KS阳性分离菌株,它们的多数KS序列按照菌株分别聚类,其中4株菌的大部分KS各自聚成独特的簇,5株菌的大部分KS分别处在已知PKS进化枝内。从3株阳性菌中分离到预期的聚酮类产物。【结论】放线菌中KS的进化方式以垂直进化为主,而AT则以水平进化为主;KS序列与产物结构相关,且KS簇间平均进化距离可作为不同PKS的判定标准;相对于AT和KS+AT,KS系统发育组学分析更适用于指导放线菌聚酮类产物的筛选。 展开更多
关键词 放线菌 进化 聚酮合酶 酮基合成酶 酰基转移酶 系统发育组学 产物筛选
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芍药内生真菌的鉴定及产生活性次生代谢产物的评估 被引量：9
7
作者 杨瑞先 张拦 +1 位作者 彭彪彪 蒙城功 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1567-1582,共16页
【目的】研究药用植物芍药(Paeonia lactiflora Pall.)内生真菌的种群多样性,同时对其可能存在的聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)和非核糖体多肽合成酶(Non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因多样性进行评估,预测芍药内生真菌... 【目的】研究药用植物芍药(Paeonia lactiflora Pall.)内生真菌的种群多样性,同时对其可能存在的聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)和非核糖体多肽合成酶(Non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因多样性进行评估,预测芍药内生真菌产生活性次生代谢产物的潜力。【方法】采用组织分离法获得芍药根部内生真菌菌株,结合形态学特征和ITS序列分析,进行鉴定;利用兼并性引物对内生真菌中存在的聚酮合酶(PKS)基因和非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因进行PCR扩增及序列测定分析,构建系统发育树,明确芍药内真菌PKS基因序列和NRPS基因序列的系统进化地位。【结果】从芍药组织块中共分离得到105株内生分离物,去重复后获得52株内生真菌,菌株ITS基因序列信息显示,52株芍药内生真菌隶属于7目、13科、15属,其中小球腔菌属(Leptosphaeria)、土赤壳属(Ilyonectria)和镰孢属(Fusarium)为优势种群;从52株内生真菌中筛选获得13株含PKS基因片段的菌株,8株含NRPS基因片段的菌株,部分菌株功能基因的氨基酸序列与Gen Bank中已知化合物的合成序列具有一定的同源性,预示芍药根部内生真菌具有合成丰富多样的次生代谢产物的潜力。【结论】药用植物芍药根部具有丰富的内生真菌资源,且具有产生活性次生代谢产物的潜力,值得进一步开发研究和应用。 展开更多
关键词 芍药 内生真菌 多样性 聚酮合酶(PKS) 非核糖体多肽合成酶(NRPS)
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细菌聚酮合酶间的杂合方式及聚酮化合物生物合成逻辑 被引量：1
8
作者 张瑞 金文铮 陈依军 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第3期548-560,共13页
聚酮化合物(polyketide)是一类来源广泛、结构多样的活性天然产物,聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)负责聚酮骨架的生物合成。细菌次级代谢中PKS广泛存在,不同类型的PKS在组成和生物合成机制上各不相同,从而产生截然不同的聚酮骨架。... 聚酮化合物(polyketide)是一类来源广泛、结构多样的活性天然产物,聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)负责聚酮骨架的生物合成。细菌次级代谢中PKS广泛存在,不同类型的PKS在组成和生物合成机制上各不相同,从而产生截然不同的聚酮骨架。根据细菌PKS功能和生物合成途径的不同,可以将其分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。PKS通常能与其他生物合成酶系杂合以产生结构更为复杂的天然产物。同时,不同类型PKS之间也可以形成多种内部杂合,产生更多样的聚酮骨架。本文总结和比较PKS间的内部杂合,包括Ⅰ型PKS内部杂合、Ⅰ型/Ⅱ型PKS杂合以及Ⅰ型/Ⅲ型PKS杂合,归纳各种杂合基因簇的形成方式及其杂合特征。通过比较杂合聚酮化合物的生物合成机制并讨论杂合聚酮工程化改造的进展,展望了多种潜在的聚酮杂合模式,合理假设存在合成过程相反的Ⅰ型/Ⅱ型PKS杂合模式,或随着化合物的挖掘发现迄今未报道的Ⅱ型/Ⅲ型PKS杂合模式等,指出可以充分和全面地利用细菌基因组信息,通过酶和基因的生物勘探,发现更多更特殊的PKS杂合化合物等一系列针对新颖聚酮化合物进行基因组挖掘的方向,同时也提出了工程化改造trans-AT PKS在cis-AT模块中实现不同寻常的骨架修饰等多种PKS的工程化改造设想,为后续PKS内部杂合基因簇挖掘和表征提供一些新思路。 展开更多
关键词 天然产物 聚酮化合物 聚酮合酶 聚酮内部杂合
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植物类型Ⅲ聚酮合酶超家族晶体结构与功能 被引量：7
9
作者 吕鹤书 柳春梅 +3 位作者 路平 师光禄 马兰青 王有年 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-14,共14页
植物类型Ⅲ聚酮化合物合酶(PKS)催化合成多种植物次生代谢产物的基本分子骨架,参与植物体许多重要生物学功能的行使,一直是研究蛋白结构与功能关系、基于结构进行分子改造的重要模式分子家族。目前在蛋白质数据库(PDB)中有超过80个不同... 植物类型Ⅲ聚酮化合物合酶(PKS)催化合成多种植物次生代谢产物的基本分子骨架,参与植物体许多重要生物学功能的行使,一直是研究蛋白结构与功能关系、基于结构进行分子改造的重要模式分子家族。目前在蛋白质数据库(PDB)中有超过80个不同种属来源的类型Ⅲ PKS的三维结构被报道,其中包括了研究最为透彻的查尔酮合酶在内的7种酶的晶体结构,这些结构的发表对于阐明该类酶复杂多变的底物专一性、链延伸和不同的环化反应机制奠定了结构基础。三维空间结构解析以及基于定点突变的结构功能分析是进行酶工程、基因工程的基础。以下系统综述了植物类型Ⅲ PKS超家族晶体结构和功能的研究进展。 展开更多
关键词 聚酮合酶 查尔酮合酶 晶体结构
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聚酮合酶与药物筛选的研究进展 被引量：6
10
作者 陈路劼 赵薇 连云阳 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期655-661,共7页
由于结构多样化和生物活性多样性,聚酮化合物已经成为新药的重要来源。聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)是合成聚酮类物质的酶复合体。本文介绍了聚酮合酶的分类、作用机制及相关药物筛选的研究进展。并对通过宏基因组技术,从自然环... 由于结构多样化和生物活性多样性,聚酮化合物已经成为新药的重要来源。聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)是合成聚酮类物质的酶复合体。本文介绍了聚酮合酶的分类、作用机制及相关药物筛选的研究进展。并对通过宏基因组技术,从自然环境中获得新聚酮化合物的基因筛选方法的研究进展进行了总结。 展开更多
关键词 聚酮化合物 聚酮合酶 药物筛选
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聚酮合成酶底物专一性的研究进展 被引量：4
11
作者 朱峰 乔建军 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期641-645,664,共6页
聚酮合成酶能够合成包括许多大环内酯类抗生素在内的聚酮类天然产物,它的结构和功能的模块性为组合生物合成的产生和发展奠定了基础。聚酮合成酶的酰基转移酶功能域可以特异性地决定所选择酰基辅酶A的种类,决定产物的结构。近年来,针对... 聚酮合成酶能够合成包括许多大环内酯类抗生素在内的聚酮类天然产物,它的结构和功能的模块性为组合生物合成的产生和发展奠定了基础。聚酮合成酶的酰基转移酶功能域可以特异性地决定所选择酰基辅酶A的种类,决定产物的结构。近年来,针对许多来源不同、结构各异的聚酮合成酶的底物专一性已经从氨基酸序列、结构和功能等方面进行了大量的研究,为更有效地应用聚酮合成酶开发新型抗生素奠定了基础。 展开更多
关键词 聚酮合成酶 底物专一性 组合生物合成 酰基转移酶
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烯二炔类抗肿瘤抗生素的生物合成研究进展 被引量：7
12
作者 刘文 《世界科技研究与发展》 CSCD 2005年第3期24-31,共8页
烯二炔类抗生素以其独特的化学结构和强烈的抗肿瘤活性成为化学、生物和医药领域重点关注的对象。本文简要介绍了近年来关于烯二炔化合物的生物合成研究进展,以及运用组合生物合成的原理创造新型烯二炔结构类似物的前景。烯二炔类抗生... 烯二炔类抗生素以其独特的化学结构和强烈的抗肿瘤活性成为化学、生物和医药领域重点关注的对象。本文简要介绍了近年来关于烯二炔化合物的生物合成研究进展,以及运用组合生物合成的原理创造新型烯二炔结构类似物的前景。烯二炔类抗生素为我们研究复杂天然产物的生物合成提供了一个很好的模型,其基因和生化水平机制的阐明将进一步丰富组合生物合成的内容和手段,最终有利于发现和发展新型的抗肿瘤药物。 展开更多
关键词 烯二炔 生物合成 组合生物合成 聚酮合成酶 抗肿瘤抗生素 合成研究 化学结构 抗肿瘤活性 结构类似物 抗肿瘤药物
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糖多孢红霉菌λC3-SRR突变体的构建及其产物鉴定 被引量：6
13
作者 李凌凌 张部昌 +3 位作者 张华 任洌 刘传暄 马清钧 《军事医学科学院院刊》 CSCD 北大核心 2004年第4期314-318,共5页
目的 :构建糖多孢红霉菌KR6酶域基因失活突变体 ,探讨SRR氨基酸相应 9核苷酸去除突变体与合成酮内酯类化合物 3 脱氧 3 羰基 红霉内酯B的关系。方法 :以糖多孢红霉菌基因组DNA为模板 ,用重叠PCR技术扩增出缺少SRR氨基酸相应 9核苷酸的KR... 目的 :构建糖多孢红霉菌KR6酶域基因失活突变体 ,探讨SRR氨基酸相应 9核苷酸去除突变体与合成酮内酯类化合物 3 脱氧 3 羰基 红霉内酯B的关系。方法 :以糖多孢红霉菌基因组DNA为模板 ,用重叠PCR技术扩增出缺少SRR氨基酸相应 9核苷酸的KR6酶域DNA片段 ,并克隆到载体pWHM3上 ,构建了同源重组质粒pWHM3 SRR。将pWHM3 SRR质粒转化糖多孢红霉菌λC3菌株 ,筛选出质粒整合到染色体上红霉素合成基因位点的整合体λC3 A、B和C。λC3 A在无硫链丝菌肽 (Thio)的R3M斜面上生长两代后 ,制备的原生质体涂R3M平皿 ,挑选出不能在含Thio的R3M斜面上生长、发酵液也无抑制枯草芽孢杆菌活性的突变菌株λC3 SRR。结果 :部分基因组DNA序列分析表明 ,糖多孢红霉菌λC3 SRR染色体上SRR氨基酸相应 9核苷酸已经敲除 ,ZabspecFab质谱分析证实λC3 SRR菌株合成了 3 脱氧 3 羰基 红霉内酯B。结论 :糖多孢红霉菌KR6酶域SRR氨基酸相应 9核苷酸敲除的λC3 SRR突变菌株可以合成 3 脱氧 3 羰基 红霉内酯B ,SRR为KR6酶域上NADPH 2′ 磷酸结合位点。 展开更多
关键词 糖多孢红霉菌 聚酮合成酶 同源重组 酮内酯类 3-脱氧-3-羰基-红霉内酯B
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聚酮化合物非天然延伸单元的生物合成与结构改造应用 被引量：1
14
作者 张俊 金诗雪 +1 位作者 云倩 瞿旭东 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第3期561-570,共10页
聚酮天然产物包括10000多种具有广泛生物活性的分子,是获批临床药物中最著名的类别之一。已知活性先导化合物通常需要经过结构修饰改良其吸收、分布、代谢和排泄等特性,从而促进成药开发,但针对聚酮化合物的结构修饰极具挑战,需要应对... 聚酮天然产物包括10000多种具有广泛生物活性的分子,是获批临床药物中最著名的类别之一。已知活性先导化合物通常需要经过结构修饰改良其吸收、分布、代谢和排泄等特性,从而促进成药开发,但针对聚酮化合物的结构修饰极具挑战,需要应对聚酮骨架中大量的立体中心以及多个惰性碳原子,导致化学合成手段难以对聚酮骨架进行精准和高效的衍生化,因此,通过合成生物学方法实现其结构优化就成为了研究者们关注的热点。自然界中,绝大多数聚酮化合物主要由简单的乙酸盐和丙酸盐结构单元通过聚酮合酶组装而成,而少数存在的具有特殊结构单元的聚酮案例给了研究者以灵感——通过设置和引入非天然结构单元从而有选择性地高效改造聚酮结构。聚酮骨架的生物合成有赖于一个起始单元与多个延伸单元的组装,因此,通过人工设计延伸单元向聚酮引入预期结构被认为是精准高效改造聚酮的有力突破点。本文在此总结了近十年来报道的聚酮非天然延伸单元的三种重要的酶促合成方法,通过挖掘新颖的延伸单元合成酶并探索其底物宽泛性,或利用酶工程手段改造延伸单元合成酶的底物催化范围,获得了大量自然界不存在的延伸单元。此外,本文还归纳了利用非天然延伸单元对聚酮结构进行改造的案例,借助聚酮的天然合成途径或利用改造的合成途径达到预期目的。最后,作者讨论了该研究领域内存在的一些制约因素以及可优化的研究方向,包括聚酮合酶对非天然延伸单元的兼容性问题、非天然延伸单元的前体供给等。近年来,利用非天然延伸单元改造聚酮结构的研究兴趣和热度日益高涨,本文绘制了一份基于延伸单元改造聚酮结构研究的简明清晰的图谱,期望为加速聚酮类药物的高效开发打下坚实基础。 展开更多
关键词 天然产物 聚酮化合物 聚酮合酶 延伸单元 生物合成 酶工程
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聚酮类化合物研究进展 被引量：6
15
作者 庞子萱 吴季恒 +3 位作者 严豪 王志远 李业 白仲虎 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期316-326,共11页
聚酮类化合物是由植物或微生物产生的一类次级代谢产物,在自然界中来源广泛,目前已有上万种聚酮类化合物被发掘。聚酮类化合物具有复杂的化学结构以及丰富的生理活性,包括抗菌活性、抗肿瘤活性、抗氧化活性等,被广泛应用于农业,食品工... 聚酮类化合物是由植物或微生物产生的一类次级代谢产物,在自然界中来源广泛,目前已有上万种聚酮类化合物被发掘。聚酮类化合物具有复杂的化学结构以及丰富的生理活性,包括抗菌活性、抗肿瘤活性、抗氧化活性等,被广泛应用于农业,食品工业和医疗保健等领域。近几十年来,人们进行了大量的研究,对聚酮类化合物生物合成机制的了解逐渐深入。然而天然的聚酮类化合物不能完全满足社会需要,因此构建非天然聚酮类化合物成为研究的热点。该文介绍了聚酮合酶的分类、构造与催化机理;部分天然聚酮类化合物及其宿主;构建非天然的聚酮类化合物的技术以及应用实例,并对聚酮类化合物的生物活性进行概述,最后指出了目前聚酮类化合物研究的不足,并对未来聚酮类化合物的开发及应用方向进行了展望。 展开更多
关键词 聚酮类化合物 聚酮合酶 生物活性 生物合成 非天然产物
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海洋链霉菌酮合成酶结构域基因的克隆及分析
16
作者 薛永常 许佳 +1 位作者 刘永亮 刘长斌 《微生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期50-57,共8页
海洋链霉菌通过聚酮合酶(PKS)合成许多结构和功能多样且具有药用价值的聚酮化合物(PKs),酮合成酶结构域(KS)作为PKS的核心结构域,可催化底物与伸长的聚酮之间的脱羧缩合,在聚酮化合物生物合成中起着重要作用。本文通过对从海洋链霉菌Str... 海洋链霉菌通过聚酮合酶(PKS)合成许多结构和功能多样且具有药用价值的聚酮化合物(PKs),酮合成酶结构域(KS)作为PKS的核心结构域,可催化底物与伸长的聚酮之间的脱羧缩合,在聚酮化合物生物合成中起着重要作用。本文通过对从海洋链霉菌Streptomyces sp.X66基因组DNA克隆获得的ks基因的生物信息学分析表明,该ks基因序列长945 bp,BLAST序列比对显示其具有典型的酮合酶结构域的功能区域。理化分析显示其拟编码309个氨基酸,理论等电点为6.60,原子组成为C1401H2239N425O419S8,不稳定指数为42.11,平均亲水系数为0.112,编码产物为酸性疏水不稳定蛋白,且不含信号肽和跨膜结构,二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,SDS-PAGE显示其分子量约为55 kDa。通过对ks基因的研究,为进一步解析聚酮化合物合成代谢中的调控机制及组合生物学和体外酶系合成聚酮化合物提供参考。 展开更多
关键词 海洋链霉菌 聚酮合酶 酮合成酶结构域 基因克隆 生物信息学
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链霉菌聚酮类次生代谢产物及其生物合成基因簇 被引量：3
17
作者 陈敏捷 王广华 +2 位作者 戴世鲲 谢练武 李翔 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1555-1563,共9页
聚酮类抗生素在工业、农业和医药方面都具有重要的商业价值,至今通过美国FDA认证的聚酮类药物超过40个。随着分子生物学的发展,人们开展了抗生素合成基因簇的研究,并以此为基础发展了组合生物学,形成天然产物化学与分子生物学相结合的... 聚酮类抗生素在工业、农业和医药方面都具有重要的商业价值,至今通过美国FDA认证的聚酮类药物超过40个。随着分子生物学的发展,人们开展了抗生素合成基因簇的研究,并以此为基础发展了组合生物学,形成天然产物化学与分子生物学相结合的跨学科研究领域。本文以链霉菌为对象,对链霉菌产生的聚酮类抗生素的药物应用、聚酮合成酶(PKS)的研究及聚酮类药物的开发策略与前景作了相关介绍。 展开更多
关键词 链霉菌 聚酮类抗生素 polyketide synthase(PKS)
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组合生物合成聚酮类药物研究进展 被引量：5
18
作者 顾觉奋 祝兴伟 《中国新药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第19期1620-1626,共7页
在筛选和发展新型微生物药物方面组合生物合成日益成为生物、化学和医药界关注的重点。基于聚酮类(PK)天然产物的独特化学结构和良好生物活性,研究它们的生物合成机制,将为合理化遗传修饰生物合成途径获得结构类似物提供遗传和生物化学... 在筛选和发展新型微生物药物方面组合生物合成日益成为生物、化学和医药界关注的重点。基于聚酮类(PK)天然产物的独特化学结构和良好生物活性,研究它们的生物合成机制,将为合理化遗传修饰生物合成途径获得结构类似物提供遗传和生物化学的基础,实现利用现代生物学和化学的技术手段在微生物体内进行药物开发的目的。现综述近年来组合生物合成技术的基本原理、聚酮合酶的基本作用机制以及合成途径的改造情况等。 展开更多
关键词 聚酮类 组合生物合成 聚酮合酶 微生物药物 基因簇
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钙霉素聚酮链释放亚基蛋白性质优化及底物选择性
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作者 李希希 王嘉良 +4 位作者 曹卫 李丹丹 邓子新 汪志军 梁晶丹 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期194-205,共12页
【目的】钙霉素合成酶亚基CalA3释放钙霉素合成过程中的聚酮链。获得生物化学性质稳定、蛋白结构性质均一的CalA3蛋白,可用于冷冻电镜(cryo-electron microscopy)结构解析,以帮助理解装配线型聚酮合酶亚基释放聚酮链的生物化学机理。探... 【目的】钙霉素合成酶亚基CalA3释放钙霉素合成过程中的聚酮链。获得生物化学性质稳定、蛋白结构性质均一的CalA3蛋白,可用于冷冻电镜(cryo-electron microscopy)结构解析,以帮助理解装配线型聚酮合酶亚基释放聚酮链的生物化学机理。探究CalA3对不同关键结构特征的聚酮链底物的选择性,可为制备CalA3与小分子化合物的复合物提供生化材料,同时也为进一步挖掘CalA3的成酰胺键的应用潜能提供借鉴。【方法】优化CalA3蛋白异源表达菌株的培养条件、CalA3蛋白纯化的生化条件,利用负染电镜观察蛋白形态,计算并分析蛋白质结构的性质;测定CalA3对不同结构的直链聚酮类似物的体外催化活性,利用色谱和质谱分析鉴定CalA3催化N-乙酰半胱氨酸-吡咯-2-丙酸(SNAC-C3)、N-乙酰半胱氨酸-戊酸(SNAC-C5)和月桂酰辅酶A等多种不同结构的直链聚酮底物类似物与3-羟基邻氨基苯甲酸(3-hydroxy anthranilic acid,3HA)反应的产物。【结果】利用优化后的培养基PGTY,不仅实现了高纯度巨型聚酮合酶CalA3超量异源表达,同时,负染电镜观察、计算分析表明蛋白颗粒的结构性质优异。使用该条件纯化获得的CalA3蛋白,可以用于制备冷冻电镜样品,进行结构解析。CalA3催化SNAC-C3、SNAC-C5与3HA发生氨解反应,未检测到CalA3对月桂酰辅酶A底物的催化活性。【结论】蛋白纯化和负染电镜结果显示,本研究成功建立了CalA3异源表达的大肠杆菌培养条件、蛋白纯化生化条件。体外催化实验结果表明CalA3对聚酮链底物的结构选择具有宽泛性。这些发现为进一步探究聚酮合酶的结构、功能及应用提供了一定的借鉴。 展开更多
关键词 聚酮合酶 培养基 钙霉素合成酶CalA3 冷冻电镜 底物特异性 体外催化 聚酮类似物 结构鉴定
原文传递
新型聚酮合酶基因簇的分离与部分鉴定 被引量：4
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作者 焦豫良 王梁华 +6 位作者 董晓毅 宗英 高云 任娜 郭爱芸 张兴群 焦炳华 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期134-139,共6页
目的从海洋沉积物中分离新型聚酮合酶(PKS)基因簇,并解析其基因结构,为研究PKS的组合生物合成提供新组件。方法采集中国东海沉积物样本,并提取宏基因组DNA,以其为模板,通过简并PCR扩增新型PKS片段,用地高辛标记正确的扩增片段作为探针,... 目的从海洋沉积物中分离新型聚酮合酶(PKS)基因簇,并解析其基因结构,为研究PKS的组合生物合成提供新组件。方法采集中国东海沉积物样本,并提取宏基因组DNA,以其为模板,通过简并PCR扩增新型PKS片段,用地高辛标记正确的扩增片段作为探针,然后从本研究中构建的海洋沉积物样本Fosmid宏基因组文库中筛选完整基因簇,测序、结构分析。结果(1)所分离得到的海洋沉积物宏基因组DNA可直接作为PCR模板,简并PCR扩增得到26个新型KS编码片段,并成功提交GenBank;(2)所得DNA构建成滴度约5×108cfu/ml的Fosmid文库,插入片段平均长度约为40kb;(3)将其中的一个KS片段(GenBank登录号DQ942531)用地高辛标记并筛选部分文库,得到4个克隆,测序得到7981bp的序列(GenBank登录号EF568935),结构分析发现含典型的I型PKS组件,如酮缩酶(KS)、酰基转移酶(AT)、酰基载体蛋白(ACP)等。结论简并引物扩增、宏基因组文库筛选、测序、结构分析,在本研究中被证明是有效的分离新PKS基因簇的途径;通过系统进化树分析得出26条新KS片段属于Ⅰ型KS片断和杂合PKS/NRPS基因簇,主要来自放线菌门、δ变形菌门、蓝藻门和β变形菌门的微生物。 展开更多
关键词 海洋沉积物 聚酮合酶 酮缩酶 基因簇 组合生物合成
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