论文部分内容阅读
埃博霉素是粘细菌纤维堆囊菌产生的具有抗癌作用的16元大环内酯类抗生素,作用机理与紫杉醇类似,但其由于水溶性好,分子结构简单,副作用小并且抗肿瘤谱广而备受研究者关注。目前已有商品化埃博霉素上市并应用于临床治疗中,但由于微生物发酵生产的产量低,大大限制了它的工业化推广。因此提高埃博霉素产量具有重要的理论意义和社会价值。丙酮酸激酶是糖酵解途径中最后个关键酶,催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸,其催化产物丙酮酸是埃博霉素生物合成中重要的前体的之一。本论文对糖酵解途径的关键酶丙酮酸激酶(PK)与埃博霉素合成的相互关系进行分析研究。由于纤维堆囊菌本身基因组比较复杂,遗传背景不清晰,因此国内外对其尚无有效的基因敲除,质粒构建手段。在本论文工作中,我们采用了添加PK酶专一性抑制剂(维生素K3,VK3)和激活剂(果糖-1,6-二磷酸,FBP)的方法对丙酮酸激酶进行分析。考察其在不同生长条件(对照组,VK3,FBP)下,丙酮酸激酶酶活、菌体生长情况、pH值及还原糖含量变化趋势和埃博霉素产量之间的关系。结果显示在适当浓度下,效应剂可以在不影响初级代谢的情况下,对丙酮酸激酶酶活性及埃博霉素合成能力产生明显影响。随后我们从RNA层面对PK的转录情况进行了分析。在Sorangium cellulosum So2161中,编码丙酮酸激酶的基因有两段,分别是pyk sce5197和pyk sce4540。实验结果表明,S.cellulosum So2161中pyk sce4540和TE基因的表达,在VK3生长条件下它们受到了明显抑制作用,而在FBP件下其受到了明显的促进作用,但是pyk sce5197表达没有受到影响。这也可能解释了添加抑制剂VK3或激活剂FBP后埃博霉素产量发生明显变化但是菌体生长没有受到影响。结果表明在S. cellulosum So2161中,丙酮酸激酶是埃博霉素合成的关键酶之一。我们认为丙酮酸激酶在埃博霉素合成过程中可能发挥重要的作用,同时pyk sce5197是细胞生长的关键酶,pyk sce4540在埃博霉素生物合成中发挥重要作用。