GacA對假單胞菌M18信號分子合成及抗生物質(zhì)產(chǎn)量的調(diào)控作用.pdf

1、GacS/GacA是保守的全局性雙元調(diào)控系統(tǒng)，GacA(Activator)是配位因子，接受GacS的磷酸基團(tuán)后被激活從而參與細(xì)菌次生代謝的調(diào)控。基因rhlI是信號分子N-丁酰高絲氨酸內(nèi)酯(C4-HSL,BHL)、N-己酰高絲氨酸內(nèi)酯(,C6-HSL,HHL)合成酶的編碼基因。為了研究假單胞菌M18中GacA對高絲氨酸內(nèi)酯類信號分子（AHLs）種類和產(chǎn)量的影響，分別從野生株M18和gacA基因突變株M18G的發(fā)酵液中提取信號分子，發(fā)現(xiàn)菌

2、株M18至少合成5種AHLs：BHL、HHL、N-3-氧-己酰高絲氨酸內(nèi)酯（3-Oxo-C6-HSL,OHHL）、N-3-氧-辛酰高絲氨酸內(nèi)酯（3-Oxo-C8-HSL,OOHL）和N-3-氧-癸酰高絲氨酸內(nèi)酯（3-Oxo-C10-HSL,ODHL）；突變株M18G中有4種AHLs：BHL、HHL、OOHL和ODHL，但與野生株M18相比積累量明顯下降。KMB和PPM培養(yǎng)基中得到相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明gacA基因正調(diào)控信號分子合成。通過轉(zhuǎn)

3、化rhlI基因翻譯融合表達(dá)質(zhì)粒pMEIZ至菌株M18和M18G中并進(jìn)行β-半乳糖苷酶活性分析，發(fā)現(xiàn)在PPM和KMB培養(yǎng)基中，菌株M18（pMEIZ）的β-半乳糖苷酶活性要明顯高于突變株M18G（pMEIZ），進(jìn)一步表明GacA在基因表達(dá)水平上正調(diào)控rhlI基因的表達(dá)。 為了研究AHLs對吩嗪-1-羧酸（PCA）和藤黃綠菌素（Plt）合成調(diào)控的影響，利用同源重組方法對野生株中的rhlI基因進(jìn)行定點(diǎn)突變，得到突變株M18RT。在突

4、變株M18RT發(fā)酵液中無法檢測到信號分子BHL和HHL，且測定PCA、Plt產(chǎn)量時(shí)發(fā)現(xiàn)rhlI基因突變后PCA的產(chǎn)量顯著降低，Plt的產(chǎn)量則比野生株M18高出3倍。表明BHL和HHL對PCA合成具有正調(diào)控作用，對Plt合成具有負(fù)調(diào)控作用。通過信號分子添加實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了BHL和HHL對PCA、Plt產(chǎn)量的區(qū)別性調(diào)控。菌株M18中，PCA的合成主要受到GacA的負(fù)調(diào)控，且GacA的負(fù)調(diào)控大于BHL和HHL對PCA的正調(diào)控作用。而Plt合

5、成是通過GacA的正調(diào)控與BHL、HHL的負(fù)調(diào)控共同起作用的，且GacA的正調(diào)控占主導(dǎo)地位。 測定PCA、Plt產(chǎn)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)菌株M18和M18G在PPM和KMB培養(yǎng)基中的產(chǎn)量有明顯差異，表明培養(yǎng)基成分影響次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量。通過轉(zhuǎn)化gacA基因翻譯融合表達(dá)質(zhì)粒pMEGZ至菌株M18和M18G并進(jìn)行β-半乳糖苷酶活性分析，發(fā)現(xiàn)菌株M18（pMEGZ）和突變株M18G（pMEGZ）的β-半乳糖苷酶活性沒有大的差別。表明培養(yǎng)基對PC