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
负责人:
李永泉
依托单位:
学科分类:
C0104.微生物遗传与生物合成
结题年份:
2022
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
俞品、郭远洋、方教乐、卜庆廷、武青彬、沈洁洁、罗帅、郦月萍、夏天宇
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中文摘要
链霉菌是微生物药物的主要生产菌,其主要次级代谢调控通路的稳定性、调控强度决定微生物药物的生物合成效率。本项目以产达托霉素的玫瑰孢链霉菌为模式研究对象,通过解析GBL信号级联调控通路与磷酸双组份信号通路的交互作用机制、关键调控蛋白翻译后修饰与降解机制,对调控通路关键蛋白进行全生命过程追踪分析;建立其对达托霉素次级代谢过程的调控强度变化的动力学曲线,阐析GBL信号调控通路的鲁棒性状(稳定性、调控强度),揭示GBL信号级联通路对次级代谢途径的时序调控机制。. 本研究从以往的基因转录调控水平转到蛋白水平,对整条调控通路动力学机制进行研究,使我们更加深刻理解链霉菌复杂的调控机制,为重构链霉菌调控途径提供理论基础,具有重要的基础研究意义和工业应用价值。
英文摘要
Streptomyces is the main industrial producing-strain of microbial drugs, the stability and strength of its main regulatory pathway for secondary metabolic process determines the efficiency of microbial drug biosynthesis. In this project with the novel antibiotic daptomycin from Streptomyces roseosporus as a model, by resolving the cross-talk mechanism between the GBL signaling pathway and Pho two-component system (TCS),and revealing the post-translational modification and degradation mechanism of key regulatory proteins, the kinetics of these regulatory pathways will be traced and analyzed. Through establishing the intensity kinetic curve, the Robust characteristics of GBL signal cascade regulatory pathway (stability and intensity) is elucidated, and then the temporal regulatory mechanism of the secondary metabolic pathway in Streptomyces will be revealed. . Our research on the temporal regulation of daptomycin biosynthesis will bring forward a new angle for secondary metabolic regulatory pathway from the previous research on the transcriptional regulation mechanism to the dynamic mechanism. It not only provides the basis of Streptomyces engineering for the higher yield and better quality of microbial drugs, but also produces important significance both on academic study and industrial applications.
链霉菌是微生物药物的主要生产菌,其药物生物合成过程受到次级代谢调控网络的严谨控制,因此对达托霉素生物合成过程的时序调控机制解析,为生产菌优质高产改造提供依据,具有重要的理论研究和产业应用意义。 项目以达托霉素的生产菌玫瑰孢链霉菌为模式研究对象,解析了GBL信号级联调控通路与磷酸双组份信号通路的交叉互作,阐析基因组甲基化修饰和巴豆酰化修饰对达托霉素次级代谢调控机制,揭示了关键调控蛋白AtrA降解的分子机制,从而系统解析了达托霉素生物合成过程的时序调控机制。同时,基于调控机制利用合成生物学技术构建了高产菌,实现了产业化。项目发表SCI论文22篇、中文核心刊物2篇,其中第一标注篇10篇。授权国内外发明专利8件,其中南非发明专利2件、PCT专利3件,受理美国发明专利1件;以第一作者申报的“放线菌药物高效生物合成关键技术及其产业应用”,获中国石油与化学工业联合会技术发明奖一等奖。
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
DOI:10.6023/cjoc201806016
发表时间:2018
期刊:有机化学
影响因子:--
作者:沈洁洁;毛旭明;陈新爱;李永泉
通讯作者:李永泉
m4C DNA methylation regulates biosynthesis of daptomycin in Streptomyces roseosporus L30.
m4C DNA 甲基化调节玫瑰孢链霉菌 L30 达托霉素的生物合成
DOI:10.1016/j.synbio.2022.06.001
发表时间:2022-12
期刊:SYNTHETIC AND SYSTEMS BIOTECHNOLOGY
影响因子:4.8
作者:Fang, Jiao-Le;Gao, Wen-Li;Xu, Wei-Feng;Lyu, Zhong-Yuan;Ma, Lie;Luo, Shuai;Chen, Xin-Ai;Mao, Xu-Ming;Li, Yong-Quan
通讯作者:Li, Yong-Quan
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
Dual regulation between the two-component system PhoRP and AdpA regulates antibiotic production in Streptomyces
双组分系统 PhoRP 和 AdpA 之间的双重调节调节链霉菌中抗生素的产生
DOI:10.1007/s10295-018-02127-5
发表时间:2019-02
期刊:Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology
影响因子:3.4
作者:Zheng Yang;Sun Chen Fan;Fu Yu;Chen Xin Ai;Li Yong Quan;Mao Xu Ming
通讯作者:Mao Xu Ming
Molecular mechanism of azoxy bond formation for azoxymycins biosynthesis
阿佐霉素生物合成中偶氮键形成的分子机制
DOI:10.1038/s41467-019-12250-1
发表时间:2019-10-08
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Guo, Yuan-Yang;Li, Zhen-Hua;Li, Yong-Quan
通讯作者:Li, Yong-Quan
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:
I型聚酮合酶中酰基转移酶的分子作用机制
- 批准号:31470212
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:88.0万元
- 批准年份:2014
- 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
