稀有放线菌Lechevalieria rhizosphaerae NEAU-A2的次级代谢产物研究及遗传操作系统的建立

稀有放线菌Lechevalieria rhizosphaerae NEAU-A2的次级代谢产物研究及遗传操作系统的建立

余志银  颜一军  刘重喜  黄建萍  向文胜  黄胜雄

稀有放线菌是发现新型抗生素的潜在资源。本研究前期分离得到一株稀有放线菌Lechevalieria rhizosphaerae NEAU-A2，预测发现其具有产生丰富代谢产物的潜力。本研究对L. rhizosphaerae NEAU-A2的次级代谢产物进行研究，分离鉴定出了7个化合物。同时，采用PCR-Targeting技术和接合转移的方法，成功建立了该菌的遗传操作系统，为后期通过基因挖掘等手段发现结构新颖的活性天然产物奠定了基础。

【背景】菌株Lechevalieria rhizosphaerae NEAU-A2是一株新的稀有放线菌，其基因组中包含多个与次级代谢产物生物合成相关的基因簇，具有产生丰富代谢产物的潜力。

【目的】对稀有放线菌L. rhizosphaerae NEAU-A2的次级代谢产物进行研究，以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物，并建立其遗传操作系统。

【方法】应用硅胶柱色谱和高效液相色谱等方法对菌株NEAU-A2的次级代谢产物进行分离和纯化，整合质谱分析、核磁共振等方法进行结构解析。在对该菌株全基因组测序的基础上，以基因组序列中编码杂合的聚酮合酶-非核糖体肽合成酶(Polyketide Synthase-Nonribosomal Peptide Synthetase，PKS-NRPSs)基因1609为目标基因，利用PCR-Targeting介导的基因置换技术构建重组质粒，通过接合转移的方式导入野生菌株。

【结果】从菌株NEAU-A2中分离鉴定了2个新的吲哚二聚化合物(1，2)和5个已知化合物N-乙酰色胺(3)、4-((2-(1H-Indol-3-Yl)Ethyl)Amino)-4-Oxobutanoic Acid (4)、Brevianamide F (5)、4S,7R-Germacra-1(10)E,5E-Diene-11-Ol (6)、1H-吡咯-2-羧酸(7)。接合子通过培养2代即可获得双交换突变菌株，PCR分析结果显示PKS-NRPS基因被成功中断。

【结论】从稀有放线菌L. rhizosphaerae NEAU-A2中分离鉴定出7个化合物，并成功建立了该菌的遗传操作系统。