生防菌Bs916合成脂肽抗生素泛革素的操纵子结构功能及生物活性

文献类型： 中文期刊

第一作者： 罗楚平

作者： 罗楚平;王晓宇;周华飞;刘邮洲;陈志谊

作者机构：

关键词： 枯草芽孢杆菌;泛革素;操纵子;结构;生物活性

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2013 年 46 卷 24 期

页码： 5142-5149

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】明确枯草芽胞杆菌Bs916(Bacillus subtilis 916)分泌的脂肽化合物Fengycin操纵子的结构、功能和生物活性,阐明枯草芽孢杆菌Bs916防治真菌病害的分子作用机制。【方法】在Bs916全基因组测序基础上,采用LA-PCR方法克隆Fengycin的操纵子Fen;通过生物信息学方法分析Fen操纵子的遗传特征;运用基质辅助解离质谱法测定Fen操纵子合成的脂肽类化合物中同系物的分子量;采用同源重组方法构建Fengycin突变株BSFG;通过抑菌活性和溶血活性试验测定突变株BSFG的生物活性。【结果】克隆到Bs916基因组DNA中全长约37.67 kb的Fen操纵子,含有5个开放阅读框架分别编码FenA、FenB、FenC、FenD和FenE多功能复合酶;与Bs168对应Fen操纵子的同源性为65%。根据该操纵子特征推测其编码的脂肽类化合物为Fengycin;Fen操纵子负责合成的Fengycin包含5个变异体,分属于两类不同同系物。同系物1的质子化峰分子量分别为1 449.8、1 463.9、1 477.9;属于相差1个(-CH2)亚甲基的同系物,一级结构为[cyclo-([cyclo-(Glu-Orn-Tyr-Thr-Glu-Ala-Pro-GlnTyr-β-amino fatty acid)];同系物2的质子化峰分子量分别为1 491.9和1 505.9,也属于相差1个(-CH2)亚甲基的同系物,相对于同系物1其第6位的Ala氨酸残基变为Val氨酸残基。生物活性测定结果表明突变株BSFG抗菌活性相对于野生型菌株Bs916得到显著下降,但溶血活性的变化不明显。【结论】本研究克隆了生防菌Bs916中合成Fengycin的完整操纵子,通过对操纵子生物信息学分析和生化试验鉴定了Fengycin的5种变异体的化学结构,并阐明了脂肽Fengycin是Bs916抗真菌活性的重要因子之一。

分类号： S476

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