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链霉菌Streptomces sp．139能够分泌一种新型胞外多糖依博素(139A)，该多糖由半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、岩藻糖、木糖、鼠李糖、半乳糖醛酸和葡萄糖以克分子数比19：16：5.0：5.0：4.0：3.0：3.0：2.0组成，其重复单元的结构已经确定。经药效学研究表明该多糖具有明显的抗类风湿性关节炎作用，已申报临床研究，有可能发展为治疗类风湿性关节炎的新型药物。本室王玲燕博士首次对链霉菌139胞外多糖依博素的生物合成基因簇进行了深入研究。克隆了依博素生物合成基因簇约31.3 kb，并进行了DNA序列测定(GenBank登录号：AY131229)，其中包含24个完整的开放阅读框架(ORFs)。通过Blast和GCG软件分析推测了这些基因的功能：转录调控基因(ste1-ste4)，糖核苷酸前体的合成基因(ste6，ste10，ste11，ste17，ste19)，糖基转移基因(ste5，ste7，ste15，ste22)，多糖的聚合与输出基因(ste8,ste9，ste13，ste14，ste21)，多糖的修饰基因(ste12，ste16，ste18，ste20)。基于王玲燕博士已经取得的研究成果，本论文进行了以下工作：采用双交换基因破坏的策略，阻断依博素生物合成基因：糖基转移酶基因ste15、核苷酸糖前体合成基因ste17和ste19。分析了突变株及相应遗传互补株产生多糖的生物活性、分子量和单糖组成，确定了ste15、ste17和ste19基因编码产物参与依博素的生物合成，并阐明了上述基因在依博素生物合成中的具体功能：1．基本确定ste15编码葡萄糖基转移酶，在依博素的生物合成中，参与葡萄糖基到多糖重复单元增长链的转移。2．ste17可能编码葡萄糖-1-磷酸胞嘧啶转移酶(EC 2．7．7．33)，催化CTP和D-葡萄糖-1-磷酸生成CDP-葡萄糖，作为糖核苷酸前体参与依博素生物合成。在大肠杆菌中成功克隆表达ste17，纯化了重组蛋白，为ste17酶学性质研究提供了有利条件。3．确定ste19编码UDP-葡萄糖4-差向异构酶(EC 5．1．3．2)，主要催化UDP-半乳糖差向异构生成UDP-葡萄糖，两者作为糖核苷酸前体参与依博素生物合成。采用已克隆基因簇最右侧的0.9 kb BamHI片段作为探针(该片段含有ste22部分DNA序列)，对Streptomyces sp．139的基因组文库进行筛选，通过染色体步移，基本确定了依博素生物合成基因簇ste的右侧边界位于ste27。