段春兰 摘译自http://www.microbialcellfactories.com/content/14/1/75/#sec2

   利福霉素(rifamycin)是由地中海拟无枝酸菌(Amycolatopsis mediterranei)产生的一类安莎大环内酯抗生素,可用于治疗结核分枝杆菌(Mycobacteria tuberculosis)引起的传染病。利福霉素SV还可作为原料用于合成具有口服特性的利福平。工业生产利福霉素SV的菌株为地中海拟无枝酸菌U32,研究发现,若向培养基中添加硝酸盐,利福霉素SV的产量可显著提高,但具体的分子机制却仍未知。

中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所的王金副研究员等人利用RNA-seq技术研究了在添加硝酸盐和不添加硝酸盐的情况下地中海拟无枝酸菌U32的基因表达差异。研究发现,在添加了硝酸盐的情况下,位于利福霉素生物合成基因簇的基因和利福霉素前体(如3-氨基-5-羟基苯甲酸(AHBA)、丙二酰-CoA(S)-甲基丙二酰-CoA)生物合成相关基因的转录水平都较高。但是当培养基中不添加硝酸盐的时候,在菌体生长从对数期向稳定期过度的期间,这些基因的转录水平急剧下降。因此,硝酸盐之所以能促进利福霉素SV合成,主要是因为增强了前体供应和利福霉素生物合成相关酶的表达(图1)。

该文章于近期发表在Microbial Cell Factories上,第一次在转录水平上阐明了硝酸盐促进利福霉素合成的机制,也许对进一步提高利福霉素SV的产量有所帮助,比如,利用RNA-seq数据对利福霉素合成途经进行整体优化。


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