本申请属于微生物发酵工程技术领域，具体涉及链霉菌中与聚酮类化合物放线紫红素（ACT）产量相关的基因。本申请具体涉及转运蛋白基因在链霉菌ACT产量调控方面的应用，所述转运蛋白编码基因共6个；包括：SCO2254、SCO2534、SCO3765、SCO6160、SCO2519、SCO3185；该类基因突变后，对链霉菌ACT产量具有调控影响。发明专利技术人对天蓝色链霉菌M145进行了诱变，对放线紫红素产量变化的菌株进行了筛选。对筛选出的阳性克隆子通过酶切、自连和测序定位出转座子在基因组上的位置，并以多次筛选定位同一基因的原则排除自发突变基因，最终确定影响放线紫红素产量的基因。
Transporter-coding genes involved in regulating ACT production in Streptomyces
The present application belongs to the field of microbial fermentation engineering technology, in particular to genes related to the production of polyketide actinomycin (ACT) in Streptomyces. This application relates specifically to the application of transporter genes in the regulation of ACT production in Streptomyces. The six transporter coding genes include SCO 254, SCO 534, SCO 3765, SCO 6160, SCO 519 and SCO 3185. The mutation of these genes has a regulatory effect on ACT production in Streptomyces. The inventor mutated Streptomyces aeruginosa M145 and screened the strains that changed the production of actinomycin. The position of transposon in genome was located by restriction enzyme digestion, self-linking and sequencing, and the spontaneous mutation gene was excluded according to the principle of multiple screening and location of the same gene. Finally, the gene affecting the production of actinomycin was determined.
【技术实现步骤摘要】
参与调控链霉菌中ACT产量的转运蛋白编码基因
本申请属于微生物发酵工程
，具体涉及链霉菌中与聚酮类化合物放线紫红素（ACT）产量相关的基因。
技术介绍
现有研究普遍认为，微生物次级代谢所产生的小分子化合物对人类健康具有重要意义。统计表明，目前60%以上FDA批准的抗感染和抗肿瘤的药物来源于微生物次级代谢产物。而随着越来越多微生物基因组测序工作的进行，基因组序列分析显示微生物具有产生各种次级代谢产物的巨大潜力，但部分研究表明，实验室培养条件下许多微生物次级代谢产物均无法表达，而且多数环境微生物无法在实验室条件下进行有效培养，因此严重的阻碍了微生物次级代谢物的开发。现有研究中，链霉菌是重要的抗生素产生菌，其抗生素的产生受环境信号和自身调控基因的控制。其中天蓝色链霉菌是研究链霉菌分化和次级代谢的模式菌株，它能产生两种有颜色的抗生素放线紫红素（ACT蓝色）和十一烷基灵菌红素（Red红色），而ACT和RED合成酶分别属于I型聚酮合酶（I-PKS）和II型聚酮合酶（II-PKS）。天蓝色链霉菌中的这2种次级代谢产物被作为研究链霉菌次级代谢合成调控的模型，针对这2种次级代谢产物调控基因的筛选，可为抗生素产生菌遗传改造、抗生素工业菌株的产量提高或沉默基因簇的激活表达奠定良好基础。现有技术中，专利技术人早期利用转座诱变技术对天蓝色链霉菌A3（2）的功能基因组进行了研究，并初步构建了天蓝色链霉菌A(3)2突变体库（具体可参见：徐钟，利用转座诱变研究天蓝色链霉菌A3（2）的功能基因组，华中农业大学2011年硕士论文），但是由于相关基因调节功能的复杂性和不确定性，因此具体哪些基因与次级代谢产物调节相关则尚需进一步深入研究和讨论。
技术实现思路
本申请目的在于提供筛选所得的部分与微生物中ACT代谢调控相关的基因，从而为链霉菌次级代谢产物研究和新型药物开发奠定基础。本申请所采取的技术方案详细介绍说明如下。链霉菌中影响ACT产量的基因，所述基因在链霉菌聚酮类化合物ACT的合成中具有调控作用；所述微生物具体例如天蓝色链霉菌（Streptomycescoelicolor）；所述基因依据其现有基因注释，分为四大类，具体而言：细胞被合成调控类：共7个，包括基因SCO1525、SCO2097、SCO2132、SCO3150、SCO4440、SCO4878、SCO5174；依据现有基因注释，具体而言：SCO1525和SCO2132参与细胞壁磷脂酰肌醇甘露糖基化修饰；SCO2097参与细胞壁合成；SCO3150参与细胞裂解；SCO4440参与细胞膜磷脂酰肌醇信号调控；SCO4878和SCO5174参与细胞壁糖基化修饰；本申请中，该类基因突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）下降，换言之，该类基因对于ACT表达量（产量）具有正向调控作用；也即，该类基因在突变后（基因缺失或失活）后，调控ACT表达量（产量）下降，而在将该类基因拷贝数增加或超表达后，具有调控ACT表达量（产量）增加的潜能；氨基酸代谢类：共7个；包括与氨基酸代谢相关的SCO2241、SCO2528、SCO3345、SCO5281、SCO5512、SCO2999、SCO3962；依据现有基因注释，具体而言：SCO2241参与谷氨酸合成；SCO2528参与亮氨酸合成；SCO3345参与缬氨酸和异亮氨酸的合成；SCO5281α-酮戊二酸脱羧酶；SCO5512参与分支氨基酸代谢；SCO2999参与谷氨酸代谢，SCO3962参与预苯酸代谢；本申请中，该类基因突变后（基因缺失或失活）后，对ACT表达量（产量）具有不确定性调控影响，进一步而言：SCO2241、SCO2528、SCO3345、SCO5281和SCO5512这5个基因中任一个突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）下降，换言之，这5个基因具有正向调控作用；也即，这5个基因中任一个在突变后（基因缺失或失活）后，调控ACT表达量（产量）下降，而在将该类基因拷贝数增加或超表达后，具有调控ACT表达量（产量）增加的潜能；SCO2999和SCO3962这2个基因中任一个突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）上升，换言之，这2个基因具有负向调控作用；也即，这2个基因中任一个在突变后（基因缺失或失活）后，调控ACT表达量（产量）上升，而在将该类基因拷贝数增加甚至超表达后，具有调控ACT表达量（产量）下降的可能性；胁迫、信号和转录调控类：共14个，其中包括基因：SCO0871、SCO1663、SCO2832、SCO2987、SCO3571、SCO4204、SCO4215、SCO4358、SCO6994、SCO1728、SCO2686、SCO3008、SCO5220、SCO6636；依据现有基因注释，具体而言：SCO0871参与信号调控，SCO1663、SCO4204和SCO2987参与环境胁迫调控，SCO2832、SCO3571、SCO4215、SCO4358、SCO6994、SCO1728、SCO2686、SCO3008、SCO5220和SCO6636为转录调控蛋白；本申请中，该类基因突变后（基因缺失或失活）后，对ACT表达量（产量）具有不确定性调控影响，进一步而言：SCO0871、SCO1663、SCO2832、SCO2987、SCO3571、SCO4204、SCO4215、SCO4358和SCO6994这9个基因中任一个突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）下降，换言之，这9个基因具有正向调控作用；也即，这9个基因中任一个在突变后（基因缺失或失活）后，调控ACT表达量（产量）下降，而在将该类基因拷贝数增加或超表达后，具有调控ACT表达量（产量）增加的潜能；SCO1728、SCO2686、SCO3008、SCO5220和SCO6636这5个基因中任一个突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）上升，换言之，这5个基因具有负向调控作用；也即，这5个基因中任一个在突变后（基因缺失或失活）后，调控ACT表达量（产量）上升，而在将该类基因回补、拷贝数增加或超表达后，具有调控ACT表达量（产量）下降的可能性；转运蛋白类：共6个；包括：SCO2254、SCO2534、SCO3765、SCO6160、SCO2519、SCO3185；依据现有基因注释，具体而言：SCO2254为跨膜通道蛋白；SCO2534、SCO3765和SCO3185参与离子转运；SCO2519参与脂质转运和抗生素外排；SCO6160参与蛋白转运；本申请中，该类基因突变后（基因缺失或失活）后，对ACT表达量（产量）具有不确定性调控影响，进一步而言：SCO2254、SCO2534、SCO3765和SCO6160这4个基因中任一个突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）下降，换言之，这4个基因具有正向调控作用；也即，这4个基因中任一个在突变后（基因缺失或失活）后，调控ACT表达量（产量）下降，而在将该类基因拷贝数增加或超表达后，具有调控ACT表达量（产量）增加的潜能；SCO2519和SCO3185这2个基因中任一个突变后（基因缺失或失活）后，ACT表达量（产量）上升，换言之，这2个基因具有负向调控作用；也即，这2个基因中任一个在突变后（本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.转运蛋白编码基因在链霉菌ACT产量调控方面的应用，其特征在于，所述转运蛋白编码基因共6个；包括：SCO2254、SCO2534、SCO3765、SCO6160、SCO2519、SCO3185；该类基因突变后，对链霉菌ACT产量具有调控影响。
【技术特征摘要】
1.转运蛋白编码基因在链霉菌ACT产量调控方面的应用，其特征在于，所述转运蛋白编码基因共6个；包括：SCO2254、SCO2534、SCO3765、SCO6160、SCO2519、SCO3185；该类基因突变后，对链霉菌ACT产量具有调控影响。2.如权利要求1所述转运蛋白编码基因在链霉菌ACT产量调控方面的应用，其特征在于，所述调控影响，具体为：SCO2254、SCO2534、SCO3765和SCO6160这4个基因中...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐钟，李远远，王永，王法云，
申请(专利权)人：河南省商业科学研究所有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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