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I型聚酮合酶中酰基转移酶的分子作用机制
结题报告
批准号:
31470212
项目类别:
面上项目
资助金额:
88.0 万元
负责人:
李永泉
依托单位:
学科分类:
C2102.合成生物学与生物改造技术
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈新爱、沈洁洁、俞品、任妮妮、袁鹏辉、卜庆廷
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中文摘要
许多重要的微生物药物由I型聚酮合酶(PKS)合成,酰基转移酶(AT)是其不可或缺的功能域,它负责将酰基底物转移到PKS酰基载体蛋白ACP上,该过程是I型PKS药物合成的首步决速反应,也决定了药物的分子结构,因此深入揭示AT的分子机制具有重要的科学意义和应用价值。本项目以FK506工业菌(链霉菌YN06)的PKS中4个AT(转移不同酰基)为模式研究对象,通过研究AT催化酰基转移过程中底物选择性、底物竞争性、产物抑制效应,阐明AT的催化机理;通过研究AT的酰基特异性模序、催化过程系列复合物晶体构象变化,解析其结构与功能的关系;结合其它原核生物I型PKS进行AT进化分析,研究酰基特异性模序与酰基底物选择性、催化效率之间的关系,阐释原核生物AT的分子进化。同时,基于机制研究改造AT结构,提高其催化活性和底物选择性,并强化合成通路中的前体供应,从而为建立I型PKS微生物药物高效生物合成通路奠定基础。
英文摘要
Many valuable microbial medicines are biosynthesized by type I polyketide synthase (PKS). Acyltransferase (AT) domain plays an essential role to type I PKS via transfer acyl units into acyl carrier proteins (ACP) of PKS. Since incorporation of acyl units into PKS machineries is the first and rate-limiting step of biosynthesis, and determine the sturcture of polyketide,unveiling mechanism of AT under molecular level has great value. In this project, we chose four ATs of FK506 PKS from an industrial producing strain, Streptomyces sp.YN06, as a model to reveal molecular mechanism of AT. This project focus on main contents as following: (i)catalytic mechanism of AT, including substrate specificity, substrate competition, product inhibition, and kinetic assay in the transfer pathway of acyl units; (ii) relationship between structure and function, especially the effects of acyl-specific motif of AT and configuration of intermediates, (iii) evolutionary analysis of AT from different prokaryotes.Our research not only reveal the catalytic mechanism of AT under molecular level, but also may help us to improve the activities and substrate specificity by engineering of AT, resulting in an high efficiency biosynthetic pathway of microbial medicine.
本项目以他克莫司(FK506)产生菌筑波链霉菌为研究对象,解析了I型聚酮合酶(PKS)次级代谢产物合成途径中酰基转移酶(AT)识别与转运酰基的底物选择性机制,阐述了AT上载酰基的特异性模序结构,揭示了聚酮合酶合成天然产物的生物多样性奥秘;基于上述机制,我们发现通过对AT结构域关键位点进行点突变改变酰基的选择性,从而将所需酰基引入到主链中,产生了新颖人工天然产物。 上述AT底物选择性的分子机制研究,揭示了聚酮天然化合物生物多样性的奥秘,是聚酮药物生产菌高产改造和人工设计新衍生物的重要理论基础。. 本项目已发表SCI论文6篇,尚有1篇正在修回,授权发明专利3项,培养博士生2名、硕士生2名。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Substrate Specificity of Acyltransferase Domains for Efficient Transfer of Acyl Groups
酰基转移酶结构域的底物特异性,可有效转移酰基
DOI:10.3389/fmicb.2018.01840
发表时间:2018-08
期刊:Frontiers in Microbiology
影响因子:5.2
作者:Shen Jie Jie;Chen Fu;Wang Xiao Xuan;Liu Xiao Fang;Chen Xin Ai;Mao Xu Ming;Li Yong Quan
通讯作者:Li Yong Quan
DOI:DOI: 10.2174/0929866521666140926113322
发表时间:2015
期刊:Protein & Peptide Letters
影响因子:--
作者:Yue-Yue Wang;Yong-Quan Li;Hui Jiang
通讯作者:Hui Jiang
DOI:DOI 10.1007/s10295-017-1983-3
发表时间:2017
期刊:Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology
影响因子:--
作者:Xu‑Ming Mao;Yong‑Quan Li;Shuai Luo
通讯作者:Shuai Luo
An acyltransferase domain of FK506 polyketide synthase recognizing both an acyl carrier protein and coenzymeA as acyl donors to transfer allylmalonyl and ethylmalonyl units
FK506 聚酮合酶的酰基转移酶结构域识别酰基载体蛋白和辅酶 A 作为酰基供体以转移烯丙基丙二酰基和乙基丙二酰基单位
DOI:10.1111/febs.13296
发表时间:2015-07-01
期刊:FEBS JOURNAL
影响因子:5.4
作者:Jiang, Hui;Wang, Yue-Yue;Li, Yong-Quan
通讯作者:Li, Yong-Quan
DOI:DOI:10.1038/s41598-017-07377-4
发表时间:2017
期刊:Scientific Reports
影响因子:4.6
作者:Yong-Quan Li;Xu-Ming Mao
通讯作者:Xu-Ming Mao
玫瑰孢链霉菌基因组甲基化修饰调控达托霉素生物合成的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    李永泉
  • 依托单位:
链霉菌次级代谢调控通路的时序调控机制研究
  • 批准号:
    31730002
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    286.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    李永泉
  • 依托单位:
天蓝色链霉菌sigma因子SigT的调控机制研究
  • 批准号:
    31070040
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    李永泉
  • 依托单位:
链霉菌SRP途径介导的蛋白膜向转运分子机制研究
  • 批准号:
    30870033
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    李永泉
  • 依托单位:
黄单胞菌毒素Retrofletoxin结构及其抑制杂草的作用机理研究
  • 批准号:
    30370939
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    李永泉
  • 依托单位:
微胶囊固定化黑曲霉生物合成bei酸脂键的研究
  • 批准号:
    20172046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    李永泉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金