海洋芽孢桿菌B-9987中Macrolactins生物合成相關(guān)基因功能研究.pdf

1、海洋芽孢桿菌（Bacillus marinus）B-9987是從我國渤海潮間帶植物鹽地堿蓬（Suaeda salsa）的根中分離得到的內(nèi)生細(xì)菌，具有產(chǎn)生豐富次級代謝產(chǎn)物的能力，其中能夠產(chǎn)生豐富的Macrolactins化合物。該類化合物是一系列24元大環(huán)內(nèi)酯類化合物，其骨架是由反式?；D(zhuǎn)移酶的聚酮合酶組裝而成，之后經(jīng)過后修飾步驟，如?；?、糖基化等，形成不同的Macrolactins化合物。本論文以海洋芽孢桿菌B-9987為研究對象，采

2、用生物信息學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)等手段，對Macrolactins生物合成相關(guān)基因及關(guān)鍵酶進(jìn)行了功能研究，具體研究工作如下:
　　一方面，對Macrolactins生物合成相關(guān)調(diào)控基因進(jìn)行了定位與初步的功能研究。采用生物信息學(xué)手段對海洋芽孢桿菌B-9987的基因組中可能與Macrolactins生物合成相關(guān)調(diào)控基因的分析結(jié)果表明基因bm0677編碼了一個(gè)GntR家族的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。進(jìn)一步，采用雙交換同源重組和基因高

3、表達(dá)策略研究了調(diào)控基因bm0677的功能。對野生株、突變株和高表達(dá)株進(jìn)行發(fā)酵，經(jīng)HPLC分析發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，在同一發(fā)酵時(shí)間點(diǎn)下，突變株相較于野生株而言，糖基化的化合物產(chǎn)量降低了而?；幕衔锂a(chǎn)量提高了。由此推測基因bm0677對B-9987中的糖基化修飾過程起正調(diào)控作用而對?；揎椘鹭?fù)調(diào)控作用。隨后又從菌落形態(tài)和生物膜形成兩個(gè)方面對突變株的野生株的形態(tài)進(jìn)行了觀察研究，菌落形態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明野生株的菌落生長比較干燥，突變株的菌

4、落生長比較濕潤。而生物膜形成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明野生株有生物膜的形成，突變株沒有生物膜的形成。形態(tài)觀察結(jié)果表明基因bm0677對野生株的形態(tài)也有一定的影響。
　　另一方面，對Macrolactins糖基轉(zhuǎn)移酶BmmGT1的酶反應(yīng)條件進(jìn)行了研究。分別從反應(yīng)時(shí)間，酶濃度和底物濃度三個(gè)角度對酶反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明在0.2mM的Macrolactin A，8μM的BmmGT1和4mM的UDP-葡萄糖的條件下，BmmGT1能夠以UDP-葡