微生物药物的生物合成微生物新药的发现.pptVIP

微生物药物的生物合成微生物新药的发现 ;根据微生物药物的生物合成原理发现微生物新药的方法和途径;;微生物药物生物合成与微生物新药发现的基本途径 ;第一节生物合成途径的非基因定向改变与微生物新药的发现;一、非遗传操作的定向生物合成与微生物新药的发现;前体（precursor）;非遗传操作的定向生物合成;定向生物合成与微生物新药的发现;应用实例;青霉素定向生物合成;培罗霉素定向生物合成;培罗霉素定向生物合成——可结合进入BLM的末端胺基部分的非天然胺基化合物;四环类抗生素的定向生物合成;四环类抗生素的定向生物合成;杜拉克丁的定向生物合成;杜拉克丁的定向生物合成;非基因改变定向生物合成的研究进展;二、添加外源酶抑制剂的杂交生物合成与微生物新药的发现;杂交生物合成与微生物新药的发现;杂交生物合成产物工业化的可能性;三、非定向诱变的突变生物合成与微生物新药的发现;突变生物合成原理——阻断突变株的类型;突变生物合成与微生物新药发现;突变生物合成的基本流程;突变生物合成产生的新抗生素;红霉素生物合成途径;突变株产生的新蒽环类抗生素;突变株产生的一些新的次级代谢产物;我国应用突变生物合成原理找到的小诺霉素;四、原生质体融合与微生物新药的发现;四、原生质体融合与微生物新药的发现;四、原生质体融合与微生物新药的发现;第二节生物合成途径的基因定向改变与微生物新药的发现;组合生物合成Combinatorial biosynthesis;组合生物合成的潜能 potential;组合生物合成的原理;一、具有聚酮体生物合成途径的微生物药物产生菌的组合生物合成;具PKS途径的抗生素;1、红霉素产生菌的组合生物合成 ;红霉素产生菌的组合生物合成的可能性;红 霉 素 的 生 物 合 成 途 径 ;PKS中的每一个模块的组成;1）通过操作PKS的模块中单个基因的组合生物合成 ;2）在非天然产物产生菌中过量表达组合生物合成产物 ;Pfeifer等的工作包括：;3）通过操作PKS模块之间连接的组合生物合成 ; a：已经鉴定了不同的模块内和多肽内的连接件，并由此指导合成模块之间的聚酮体???间体，这里需要合适的氨基和羧基末端连接配对，以产生功能性连接模块； b：在构建功能性互补体时，可以使用编码来源于不同微生物多个模块的全亚基； 如图所示：来源于苦霉素（picromycin）的PKS（PikAI和PikAII），与来源于竹桃霉素（oleandomycin）的PKS（OleA3）相结合。 ;4）通过操作脱氧糖途径基因的组合生物合成;6-脱氧己糖的种类;;;由放线菌产生的具有不同生理活性的糖苷化合物的结构特性;;a）通过将竹桃霉素产生菌S.antibioticus中齐墩果糖基－转移酶基因在不同的S.erythraea中的表达，得到了3’－O－鼠李糖基红霉素和6－dEB衍生物，以及一个desosaminylated tylactone；b）改造来源于刺孢霉素（calicheamicin）产生菌的基因，可以得到一个新的脱氧氨基糖，并将其附着在S.lividans产生的苷元上； ;c）在S.lividans产生菌中构建desosamine的途径，然后导入通过遗传操作的DEBS，可以得到具有新颖结构的desosaminylated大环内酯类文库。 ;将竹桃霉素产生菌抗生链霉菌中编码竹桃霉素oleandrose糖基转移酶的基因oleGII，（该酶负责将相应的糖基转移到8，8a-脱氧竹桃内酯（8，8a-deoxyoleandolide）的4－位羟基上），整合到红霉素产生菌eryBV缺失突变株中，{eryBV基因编码的糖基转移酶负责将L-mycarose糖基转移到6-脱氧红霉内酯（6-deoxyerythronolide）甙元的相同位置}，并进行表达，结果得到了将天然糖基L-rhamnose转移到6-脱氧红霉内酯4－位的新红霉素衍生物，其具有抗菌活性， ;将泰乐菌素产生菌弗氏链霉菌中编码mycaminose糖基转移到泰乐菌素甙元上的转移酶基因tylM2整合到红霉素产生菌三缺失突变株SGT2，（分别缺失聚酮体合成酶基因、mycarose和desosamine糖基转移酶基因，但仍然具有合成L-mycarose和D-desosamine的能力），并使之表达，同时在培养过程中外源加入16-元环的泰乐酮（tylactone），结果得到一种新的泰乐星衍生物5-O-desosaminyl-tylactone，如图）所示。说明泰乐菌素产生菌中的转移酶TylM2能够识别和转移不同的氨基糖。 这两个例子同时也表明抗生素糖基转移酶具有较宽的底物专一性。;5）通过表达杂合基因方法的组合生物合成;引入外源酶基因产生杂合抗生素——丙酰螺旋霉素基因工程菌构建图;