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江蘇晶美生物科技有限公司

揭示放線菌賴氨酸乙酰化修飾譜

時間:2015-9-1閱讀:142
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賴氨酸乙酰化是已知普遍存在于細菌中調控核心酶活性的一種動態、可逆的翻譯后修飾,在細菌的轉錄、翻譯和代謝中起到重要的作用。目前已在大腸桿菌、沙門氏菌、枯草芽孢桿菌、嗜熱地芽孢桿菌、歐文氏菌和嗜熱細菌等多種微生物中存在乙酰化蛋白質組分析,結果表明賴氨酸乙酰化廣泛存在于細菌蛋白中,并且參與蛋白合成、新陳代謝、應激反應和脫毒代謝。然而至今未有任何關于用于治療所需的抗生素制造者--放線菌的乙酰化組數據。 

研究人員利用基于高分辨率質譜的蛋白質組學方法分析糖多孢紅霉菌(*的生產者)中的乙酰化組。首先采用乙酰化泛抗體(PTM Biolab Inc.)對乙酰化修飾肽段進行免疫親和富集,然后利用液相色譜串聯質譜分析,共鑒定到664個賴氨酸乙酰化位點,分別位于363個蛋白上。這些乙酰化的蛋白參與多種生物學過程,如蛋白質合成、糖酵解或糖異生、檸檬酸(TCA)循環、脂肪酸代謝、次級代謝和*合成的代謝途徑。研究人員接下來根據GOKEGG pathways對得到的乙酰化組數據進行不同的細胞功能分析,發現在乙酰化位點周圍存在4種模式序列,KACH KACXXXXK KACXXXXRKACY。這些結果表明了乙酰化廣泛的存在于放線菌中,擴展了我們對于細菌乙酰化蛋白質組的已有知識,同時也提供了乙酰化在初級和次級代謝中的調控功能的線索。

研究人員在糖多孢紅霉菌中鑒定到2種與次級代謝直接相關的發生乙酰化修飾的酶,(1) TDP-4--6-脫氧己糖 23-還原酶,該酶與*的生物合成有關;(2) 非核糖體肽段合成酶,與含鐵細胞的生物合成相關。這兩種酶的發現表明了乙酰化修飾對于放線菌中的抗生素的合成具有直接調控作用。

放線菌常被基因改造用來過量生產抗生素,此類菌株的改造通常會增加特異性調節蛋白和/或過表達核心酶在前體途徑及生物合成途徑中的活性。然而這些基因工程菌株并未充分利用那些賴氨酸可逆酰化的整體調控機制。因此,對于參與次級代謝酶的賴氨酸酰化修飾更透徹的研究與優化能夠為的生產工業菌株提供一種新途徑。


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