化合物的生物合成基因簇及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种化合物的生物合成基因簇及其应用。其中，化合物的生物合成基因簇，所述生物合成基因簇包括：Ⅰ型线性聚酮合成酶基因模块，所述Ⅰ型线性聚酮合成酶基因模块包括：3A1基因、3A2基因、3A3基因、3A4基因、3A5基因、3A6基因、3A7基因、3A8基因、3A9基因、3A10基因和3A11基因；糖基合成相关基因模块，所述糖基合成相关基因模块包括：3G1基因、3G2基因、3G3基因、3G4基因、3G5基因、3G6基因、3G7基因、3G8基因、3M基因和3G9基因；以及修饰基因模块，所述修饰基因模块包括：3O基因、3I基因、3E基因、3P1基因、3P2基因和3P3基因。

Biosynthetic gene cluster of compounds and uses thereof

The invention discloses a biosynthetic gene cluster of a compound and an application thereof. The biosynthetic gene cluster compounds, the biosynthetic gene cluster including: type I linear polyketide synthase gene module, type the linear polyketide synthase gene modules include: 3A1 gene, 3A2 gene, 3A3 gene, 3A4 gene, 3A5 gene, 3A6 gene, 3A7 gene, 3A8 gene, 3A9 gene 3A10 gene and 3A11 gene; carbohydrate synthesis related gene modules, the synthesis of glycosyl related gene modules include: 3G1 gene, 3G2 gene, 3G3 gene, 3G4 gene, 3G5 gene, 3G6 gene, 3G7 gene, 3G8 gene, 3M gene and 3G9 gene; gene modification and the gene modification module, including module 3O gene, 3I gene, 3E gene, 3P1 gene, 3P2 gene and 3P3 gene.

【技术实现步骤摘要】
化合物的生物合成基因簇及其应用
本专利技术涉及生物工程领域，具体地，涉及J1001-3化合物的生物合成基因簇及其应用，更具体地，涉及J1001-3化合物的生物合成基因簇、微生物和制备J1001-3化合物的方法。
技术介绍
聚酮化合物是天然产物最多的类群之一，因其巨大的药用价值而被广泛应用于医用、兽用和农用等领域。例如抗生素红霉素、抗寄生虫抗生素阿维菌素等。聚酮化合物是有聚酮合酶(PKS)催化形成的，以模块形式组装成的基因簇决定了聚酮化合物结构从而决定了其生物活性，因此一个新化合物的基因簇对其后续研究有着极为重要的意义。随着致病菌耐药性问题的日益严峻，临床上对新抗生素的需求也显得更为迫切。为了应对这一局面，人们一方面对已有抗生素进行改造，另一方面也加快了新型抗生素筛选的步伐。J1001-3化合物是最近发现的一种抗生素，编码良好的抑菌活性。迄今为止，还没有J1001-3化合物生物合成基因簇相关研究的报道。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种编码抗菌活性的抗生素-J1001-3化合物的生物合成基因簇。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种J1001-3化合物的生物合成基因簇，其中，所述J1001-3化合物结构如下，根据本专利技术的实施例，所述生物合成基因簇包括：Ⅰ型线性聚酮合成酶基因模块，所述Ⅰ型线性聚酮合成酶基因模块包括：3A1基因、3A2基因、3A3基因、3A4基因、3A5基因、3A6基因、3A7基因、3A8基因、3A9基因、3A10基因和3A11基因；糖基合成相关基因模块，所述糖基合成相关基因模块包括：3G1基因、3G2基因、3G3基因、3G4基因、3G5基因、3G6基因、3G7基因、3G8基因、3M基因和3G9基因；以及修饰基因模块，所述修饰基因模块包括：3O基因、3I基因、3E3E基因、3P1基因、3P2基因和3P3基因。专利技术人惊奇的发现，本专利技术实施例的J1001-3化合物的生物合成基因簇可以控制J1001-3化合物的生物合成。根据本专利技术的实施例，所述3A1基因编码SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；所述3A2基因编码SEQIDNO：2所示的氨基酸序列；所述3A3基因编码SEQIDNO：3所示的氨基酸序列；所述3A4基因编码SEQIDNO：4所示的氨基酸序列；所述3A5基因编码SEQIDNO：5所示的氨基酸序列；所述3A6基因编码SEQIDNO：6所示的氨基酸序列；所述3A7基因编码SEQIDNO：7所示的氨基酸序列；所述3A8基因编码SEQIDNO：8所示的氨基酸序列；所述3A9基因编码SEQIDNO：9所示的氨基酸序列；所述3A10基因编码SEQIDNO：10所示的氨基酸序列；所述3A11基因编码SEQIDNO：11所示的氨基酸序列。根据本专利技术的实施例，所述3G1基因编码SEQIDNO：12所示的氨基酸序列；所述3G2基因编码SEQIDNO：13所示的氨基酸序列；所述3G3基因编码SEQIDNO：14所示的氨基酸序列；所述3G4基因编码SEQIDNO：15所示的氨基酸序列；所述3G5基因编码SEQIDNO：16所示的氨基酸序列；所述3G6基因编码SEQIDNO：17所示的氨基酸序列；所述3G7基因编码SEQIDNO：18所示的氨基酸序列；所述3G8基因编码SEQIDNO：19所示的氨基酸序列；所述3M基因编码SEQIDNO：20所示的氨基酸序列；所述3G9基因编码SEQIDNO：21所示的氨基酸序列。根据本专利技术的实施例，所述3O基因编码SEQIDNO：22所示的氨基酸序列；所述3I基因编码SEQIDNO：23所示的氨基酸序列；所述3E基因编码SEQIDNO：24所示的氨基酸序列；所述3P1基因编码SEQIDNO：25所示的氨基酸序列；所述3P2基因编码SEQIDNO：26所示的氨基酸序列；所述3P3基因编码SEQIDNO：27所示的氨基酸序列。根据本专利技术的实施例，该生物合成基因簇进一步包括：调节基因模块，所述调节基因模块包括：3R1基因、3R2基因、3R4基因、3T1基因、3T2基因、3T3基因、3T4基因和3T5基因。根据本专利技术的实施例，所述3R1基因编码SEQIDNO：28所示的氨基酸序列；所述3R2基因编码SEQIDNO：29所示的氨基酸序列；所述3R4基因编码SEQIDNO：30所示的氨基酸序列；所述3T1基因编码SEQIDNO：31所示的氨基酸序列；所述3T2基因编码SEQIDNO：32所示的氨基酸序列；所述3T3基因编码SEQIDNO：33所示的氨基酸序列；所述3T4基因编码SEQIDNO：34所示的氨基酸序列；所述3T5基因编码SEQIDNO：35所示的氨基酸序列。根据本专利技术的实施例，沿着基因的5’-3’端，所述3T3基因、所述3T4基因、所述3T5基因、所述3R1基因、所述3R2基因、所述3A1基因、所述3A2基因、所述3A3基因、所述3A4基因、所述3A5基因、所述3A6基因、所述3P1基因、所述3G5基因、所述3M基因、所述3G4基因、所述3G1基因、所述3G9基因、所述3A7基因、所述3E基因、所述3A10基因、所述3O基因、所述3I基因、所述3P2基因、所述3A9基因、所述3A11基因、所述3A8基因、所述3P3基因、所述3R4基因、所述3G6基因、所述3G7基因、所述3G8基因、所述3T1基因和所述3T2基因依次串联。根据本专利技术的实施例，所述生物合成基因簇编码SEQIDNO：36所示的核苷酸序列。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种微生物。根据本专利技术的实施例，所述微生物编码前述的生物合成基因簇。专利技术人惊人地发现，利用该微生物进行发酵处理，可以高效、简单和低成本地合成J1001-3化合物。根据本专利技术的实施例，所述微生物为链霉菌。根据本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种制备J1001-3化合物的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：利用前述的微生物进行发酵处理，以便得到发酵后的微生物；将所述发酵后的微生物进行破壁处理，以便得到含有所述J1001-3化合物的溶液；以及从所述含有所述J1001-3化合物的溶液中纯化所述J1001-3化合物，以便得到所述J1001-3化合物的纯品。根据本专利技术实施例的制备J1001-3化合物的方法，利用前述的微生物进行发酵处理，可以高效地合成J1001-3化合物。然后，通过微生物破壁处理和分离纯化处理，可以高效、简单和低成本地获得J1001-3化合物纯品。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1显示了根据本专利技术一个实施例的J1001-3化合物的生物合成基因簇序列结构示意图；图2显示了根据本专利技术一个实施例的制备J1001-3化合物的方法的流程示意图；图3显示了根据本专利技术一个实施例的J1001-3化合物的生物合成途径的流程示意图；图4显示了根据本专利技术一个实施例的J1001-3化合物的图谱示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或编码相同或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种J1001‑3化合物的生物合成基因簇，其中，所述J1001‑3化合物结构如下，

【技术特征摘要】
1.一种J1001-3化合物的生物合成基因簇，其中，所述J1001-3化合物结构如下，其特征在于，所述生物合成基因簇包括：Ⅰ型线性聚酮合成酶基因模块，所述Ⅰ型线性聚酮合成酶基因模块包括：3A1基因、3A2基因、3A3基因、3A4基因、3A5基因、3A6基因、3A7基因、3A8基因、3A9基因、3A10基因和3A11基因；糖基合成相关基因模块，所述糖基合成相关基因模块包括：3G1基因、3G2基因、3G3基因、3G4基因、3G5基因、3G6基因、3G7基因、3G8基因、3M基因和3G9基因；以及修饰基因模块，所述修饰基因模块包括：3O基因、3I基因、3E基因、3P1基因、3P2基因和3P3基因。2.根据权利要求1所述的生物合成基因簇，其特征在于，所述3A1基因编码SEQIDNO：1所示的氨基酸序列；所述3A2基因编码SEQIDNO：2所示的氨基酸序列；所述3A3基因编码SEQIDNO：3所示的氨基酸序列；所述3A4基因编码SEQIDNO：4所示的氨基酸序列；所述3A5基因编码SEQIDNO：5所示的氨基酸序列；所述3A6基因编码SEQIDNO：6所示的氨基酸序列；所述3A7基因编码SEQIDNO：7所示的氨基酸序列；所述3A8基因编码SEQIDNO：8所示的氨基酸序列；所述3A9基因编码SEQIDNO：9所示的氨基酸序列；所述3A10基因编码SEQIDNO：10所示的氨基酸序列；所述3A11基因编码SEQIDNO：11所示的氨基酸序列。3.根据权利要求1所述的生物合成基因簇，其特征在于，所述3G1基因编码SEQIDNO：12所示的氨基酸序列；所述3G2基因编码SEQIDNO：13所示的氨基酸序列；所述3G3基因编码SEQIDNO：14所示的氨基酸序列；所述3G4基因编码SEQIDNO：15所示的氨基酸序列；所述3G5基因编码SEQIDNO：16所示的氨基酸序列；所述3G6基因编码SEQIDNO：17所示的氨基酸序列；所述3G7基因编码SEQIDNO：18所示的氨基酸序列；所述3G8基因编码SEQIDNO：19所示的氨基酸序列；所述3M基因编码SEQIDNO：20所示的氨基酸序列；所述3G9基因编码SEQIDNO：21所示的氨基酸序列。4.根据权利要求1所述的生物合成基因簇，其特征在于，所述3O基因编码SEQIDNO：22所示的氨基酸序列；所述3I基因编码SEQIDNO：23所示的氨基酸序列；所述3E基因编码SEQIDNO：24所示的氨基酸序列；所述3P1基因编码SEQIDNO：2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘然，
申请(专利权)人：武汉臻智生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42