[发明专利]用于四霉素生物合成的蛋白系统及编码其的基因簇

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生物技术领域的蛋白系统及编码其的基因簇，具体涉及的是一种用于四霉素生物合成的蛋白系统及编码其的基因簇。

背景技术

四霉素(tetramycin)为刺孢吸水链霉菌北京变种的发酵代谢产物，对鞭毛菌、子囊菌和半知菌亚门真亚门真菌和细菌(革兰氏阴性和阳性)均有极强的杀灭作用，尤其对苹果树腐烂病、斑点落叶病和水稻稻瘟病等具有明显的预防和治疗作用，并能促进病疤、伤口、剪锯口组织愈合，对果树开甲后的甲口愈合有明显的作用。四霉素是经微生物发酵获得，内含多种营养成分，能促进弱苗根系发达、老化根系复苏，提高作物抗病能力和优化作物品质，毒性低、无公害、高效广谱、不污染环境，是生产无公害农产品的优质杀菌剂。关于tetramycin的生物合成途径至今尚未阐明，根据结构推测其是由丁酸起始单元，10个丙二酰辅酶A及1个甲基丙二酰辅酶A为延伸单元形成碳骨架，后经过两个氧化还原酶，氨基海藻糖合成/转移酶等酶对其进行后修饰后形成的聚酮化合物。

Tetramycin的生物活性与其结构密切相关，随着tetramycin整个生物合成基因簇的克隆与功能分析，可以从分子水平上阐明tetramycin独特的生物合成机理，在此基础上运用代谢工程的原理，合理修饰tetramycin的生物合成途径，探索生物利用度高，活性更好，并能通过微生物发酵大量生产的新型药物。

经对现有技术的文献检索发现，尚未见到有关于四霉素生物合成基因簇的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种用于四霉素生物合成的蛋白系统及编码其的基因簇。本发明提供的用于四霉素生物合成的蛋白系统及编码其的基因簇，该蛋白系统及基因簇能够实现生物合成四霉素，可用于医药，工业，农业等诸多领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种用于四霉素生物合成的蛋白系统，包括：

(a)由SEQ ID NO.2-SEQ ID NO.21所示的氨基酸组成的蛋白质；或

(b)在SEQ ID NO.2-SEQ ID NO.21所示的氨基酸序列中经取代、缺失或添加一个或几个氨基酸且具有同等活性的由(a)衍生的蛋白质。

第二方面，本发明涉及一种编码前述蛋白质系统的四霉素生物合成基因簇。

优选地，所述基因簇包括如SEQ ID NO.1所示的碱基序列。

进一步优选地，所述基因簇的碱基序列如SEQ ID NO.1所示。

第三方面，本发明还涉及前述的四霉素生物合成基因簇在生产四霉素中的用途。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：利用本发明的基因簇可实现以下目的：本发明提供的用于四霉素生物合成的蛋白系统及编码其的基因簇，该蛋白系统能够实现生物合成四霉素，能够用于医药，工业，农业等诸多领域。

本发明所提供的核苷酸序列或部分核苷酸序列，可利用聚合酶链式反应(PCR)的方法或包含本发明序列的DNA作为探针进行Southern杂交的方法从其他微生物中得到四霉素生物合成基因的同源基因。

本发明所提供的核苷酸序列或部分核苷酸序列的克隆DNA可用于从Streptomyces hygrospinosusvar.beijingensis基因组文库中定位更多的文库质粒。这些文库质粒至少包含本发明中的部分序列，也包含有基因组中以前临近区域未克隆的DNA。