枯草芽孢杆菌Bs916中脂肽抗生素Bacillomycin L的操纵子结构及生物活性

• 作者: 余俊杰 刘永锋 刘邮洲 尹小乐 张杰 王晓宇 罗楚平 聂亚锋 陈志谊
• 来源期刊: 中国农业科学
• 学科: 农学
• 关键词: 枯草芽孢杆菌 bacillomycin L 操纵子 结构 生物活性
• 年，卷（期）: 2010,（22）
• 页码范围: 4624-4634
• 分类号: S6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2010.22.009

摘要

[目的]明确枯草芽孢杆菌Bs916(Bacillus subtilis 916)分泌的脂肽化合物Bacillomycin L操纵子、结构和生物活性,阐明枯草芽孢杆菌Bs916防治病害的分子生化机制.[方法]采用LA-PCR和基因步行的方法克隆bacillomycin L的操纵子Bac;通过生物信息学的方法分析Bac操纵子的遗传特征;运用基质辅助解离质谱法测定Bac操纵子合成的脂肽类化合物bacillomycin L的分子量;利用碰撞诱导解离(CID)技术获得化合物的典型结构特征离子碎片测定bacillomycin L肽端的一级结构;通过平板对峙实验和溶血活性试验测定bacillomycin L的生物活性.[结果]克隆到全长约39.0 kb的Bac操纵子,该操纵子由Bac D、Bac A、Bac B和Bac C 4个多功能复合酶及1个启动子组成;生物信息学分析表明Bac操纵子与脂肽类化合物iturin A、mycosubtilin、 bacillomycin D操纵子具有很高的同源性,然而也发现一段低同源性区域,该区域是一个新型Ser激活结构域.根据Bac操纵子特征推测Bac操纵子编码的脂肽类化合物可能是Bacillomycin L;Bac合成的脂肽类化合物的分子量分别为:1 008,1 022,1 036和1 050 Da;推测属于相差一个(-CH2)亚甲基的同系物;脂肽化合物的一级结构为[cyclo-(Asn-Tyr-Asn-Ser-Glu-Ser-Thr-β-amino fatty acid)],该一级结构与以前报道的bacillomycin L的肽序列一致.生物活性测定结果表明其是一种生物表面活性剂,具有广谱抗真菌活性.[结论]本研究克隆了bacillomycin L的完整操纵子,并通过对操纵子生物信息学分析和生化试验鉴定了枯草芽胞杆菌Bs916分泌的脂肽bacillomycin L的化学结构,并阐明了生防菌Bs-916分泌的脂肽bacillomycin L是其抗真菌活性的关键因子.