[发明专利]一种抗生素PC190723抗性基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种抗生素PC190723抗性基因及其应用。 

背景技术

大多数细菌都以二分裂方式进行分裂繁殖。在细菌细胞正常分裂时，细胞膜和细胞壁在细菌中部内陷并在两个新复制的染色体间形成环状复合物，膜结构的肽聚糖随后水解将细胞一份为二。在这一过程中，FtsZ蛋白在GTP的参与下最早在细胞中部聚合成环状骨架Z环，再与其他相关蛋白结合，从而引发并控制原核生物的细胞分裂过程。Z环位于细胞分裂处胞膜的内表面，受到多种调控水平的调控，同时标志着将来分裂的位置。 

FtsZ是最保守的细菌分裂蛋白，几乎存在于所有的细菌中。它由Rossmann折叠形成的N-端GTP酶区域和分支酸变位酶折叠的C-端GTP酶激活区域通过中心的螺旋H7和环T7相连接。FtsZ是人类微管蛋白的结构相似物，有证据表明这两种蛋白在进化上具有相关性，不过只有10%-18%蛋白质序列相似。人类微管蛋白已经是用于抗肿瘤药物设计的一个成熟靶点。然而，经典的微管蛋白抑制剂如nocodazole和paclitaxel等不能显著抑制FtsZ聚合或GTP酶的活性。这表明，FtsZ和微管蛋白在化学结构和生物学功能等方面存在很大差异，有可能设计出选择性抑制FtsZ而不抑制人类微管蛋白的化合物。同时FtsZ和人类微管蛋白的同源性也为设计选择性抑制剂提供了有一个很好的切入点。基于FtsZ蛋白在细菌细胞分裂的重要作用，人们希望以它为靶点发现新型抗菌药物。 

随着基因组学、蛋白质组学及近期发展的细胞生物技术在细菌研究上的应用，对于全新抗菌药作用靶位点的研究取得了重要进展。细胞分裂是细菌繁殖的基本过程，其中关键蛋白FtsZ作为一个具有潜力的药物作用全新靶点，已有用于研发新型抗菌药物的报道。 

PC190723是一个于2008年报道的FtsZ抑制剂类抗生素。该抗生素是通过与FtsZ结合抑制FtsZ聚合后的解聚过程，最终达到抑制细菌分裂的目的。该抗生素可以明显抑制耐药的金黄色葡萄球菌在小鼠体内、体外的生长，是一种新型有效的抗生素分子。 

发明内容

本发明通过构建节杆菌超表达文库，利用抗生素PC190723对文库进行筛选，获得了一个该抗生素的抗性基因。当超表达该抗性基因时可以帮助放线菌（例如Arthrobacterstrain A3）生存在含有PC190723的培养基中。PC190723是细菌分裂过程中必须蛋白FtsZ的抑制剂，自2008发现至此尚未报道过该抗生素的抗性基因，本发明首次发现并报道该抗性基因。由于该抗性基因较短（900bp），而对应的抗生素较新，因此利用该抗生素抗性基因可以构建出许多方便分子生物学研究与医药开发使用的商业化载体。因而，具有很好的推广使用价值。 

    本发明提供一种抗生素PC190723抗性基因，其特征在于：其核苷酸序列为 

1)      、序列表中SEQ ID No.2中核苷酸序列；

2)      、与（1）中所示的核苷酸序列互补的核苷酸序列；

3)        、对上述1）或2）所示核苷酸序列进行一个或多个碱基的取代、缺失、添加修饰的核苷酸序列；

4)        、与（1）中所示的核苷酸序列编码相同蛋白的核苷酸序列。

    本发明的第二个目的是提供一种重组蛋白，其由权利要求1所述的核苷酸序列编码。 

    本发明的第三个目的是提供一种重组菌，其含有权利要求2所述的重组蛋白。 

    本发明的第四个目的是提供上述的抗性基因、重组蛋白或重组菌在含抗生素PC190723的培养基中的应用。 

    优选地，所述应用为权利要求1所述的抗性基因在放线菌中表达后，重组放线菌能在含抗生素PC190723的培养基中存活。 

    优选地，所述应用为权利要求2所述的重组蛋白在放线菌中表达后，重组放线菌能在含抗生素PC190723的培养基中存活。 

    优选地，所述应用为权利要求3所述的重组菌能在含抗生素PC190723的培养基中存活。 

优选地，所述放线菌为节杆菌A3。