游动放线菌Actinoplanes sp.SE50/110中阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成

• 作者: 康前进 张丹 白林泉 蒋明 赵芹芹
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: 阿卡波糖 脱氧氨基糖 生物合成 酶促反应
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 118-134
• 页数: 17页
• 字数: 9668字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20190109

摘要

[目的]解析Actinoplanes sp.SE50/110(简称SE50/110)中阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成机制.[方法]经过BLASTp分析,推测了AcbA、AcbB和AcbV负责阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成.首先,本研究在SE50/110中分别构建了acbA、acbB和acbV的同框缺失和回补突变株.然后,利用大肠杆菌BL21 (DE3)/pGr07分别对AcbA、AcbB和AcbV成功实现了可溶性表达.最后,以D-葡萄糖-1-磷酸为起始底物,通过体外催化反应,研究脱氧氨基糖单元的生物合成过程和相关蛋白的酶学性质.[结果]在SE50/110中分别缺失acbA、acbB和acbV基因后,相应突变株均丧失了阿卡波糖的合成能力,将acbA、acbB和acbV基因分别回补后,各菌株又恢复了阿卡波糖的合成能力,证明了它们均为阿卡波糖生物合成的必需基因.在体外酶促反应中,D-葡萄糖-1-磷酸-胸腺嘧啶转移酶AcbA催化D-葡萄糖-1-磷酸和dTTP合成dTDP-D-葡萄糖,对D-葡萄糖-1-磷酸的Km值为(0.185±-0.053) mmol/L,Vmax为(2.366±0.217) μmol/(min·mg);对dTTP的Km值为(4.964±1.089) mmol/L, Vmax为(60.310±5.419) μmol/(min·mg).dTDP-D-葡萄糖-4,6-脱水酶AcbB催化dTDP-D-葡萄糖转化为dTDP-4-酮基-6-脱氧-D-葡萄糖,Km值和Vmax分别为(0.353±0.089) mmol/L和(306.401±28.740) μtmol/(min·mg).氨基转移酶AcbV催化dTDP-4-酮基-6-脱氧-D-葡萄糖生成dTDP-4-氨基-4,6-双脱氧-D-葡萄糖,Km值和Vmax分别为(1.411±0.293) mmol/L和(3.447±0.279) μmol/(min·mg).[结论]本研究阐明了阿卡波糖脱氧氨基糖单元的生物合成过程,为全面解析阿卡波糖生物合成途径奠定了基础.同时,测定了相关酶的动力学参数,为代谢工程改造SE50/110,提高阿卡波糖产量提供了重要的理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张丹	上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室	26	105	7.0	9.0
2	白林泉	上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室	25	132	5.0	11.0
3	赵芹芹	上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室	2	0	0.0	0.0
4	康前进	上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室	4	11	2.0	3.0
5	蒋明	上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室	3	0	0.0	0.0