在Streptomyces coelicolor中进行基因组挖掘:分子克隆和描述一种新的基合成酶

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物化学 生物化学
• 有机化学 有机化学

背景情况:

• 烯合成酶是自然产品生物合成中的关键酶.
• 斑点菌 (Streptomyces coelicolor) 是一种经过充分研究的细菌,具有丰富的代谢谱.

研究的目的:

• 来自Streptomyces coelicolor的新型烯合成酶SCO5222的特征.
• 为了阐明四烯 (+) -epi-isozizaene的结构和生物合成途径.

主要方法:

• 在大肠杆菌中基因克隆和蛋白质表达.
• 用法纳西二酸盐 (FPP) 进行酶分析.
• 使用先进的NMR技术进行结构阐明 (1H,13C,COSY,HMQC,HMBC,NOESY).
• 用脱的FPP类似物进行同位素标记研究.

主要成果:

• 再组合的SCO5222p从FPP中产生 (+) -epi-isozizaene.
• 完全确定了 (+) -epi-isozizaene 的结构和立体化学.
• 确定了FPP的运动参数 (kcat,Km).
• 提出了一种反应机制,涉及通过 (3R) - 尼罗利二酸盐进行异构化-循环化-重新排列.

结论:

• SCO5222编码了一种新型的酸合成酶.
• 该酶利用复杂的机制来形成基烯.
• 这项研究扩大了Streptomyces中已知的烯生物合成的多样性.