Ansacarbamitocin生物合成机理解析及安丝菌素的定向改造
结题报告
批准号:
31470157
项目类别:
面上项目
资助金额:
95.0 万元
负责人:
白林泉
依托单位:
学科分类:
C0103.微生物组学与代谢
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭舒扬、孟思童、彭瑶、金之华
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中文摘要
Ansacarbamitocins和安丝菌素均属于美登素类抗生素,对多种肿瘤细胞系都有着极强的抑制和杀灭活性。将安丝菌素与肿瘤表面的抗体进行耦联所形成的抗体药物Kadcyla在治疗乳腺癌方面表现出了非常好的治疗效果。我们成功的建立了拟无枝菌酸菌CP2808中ansacarbamitocins的发酵和检测方法,同时还构建了该菌株的基因组文库,并成功克隆了ansacarbamitocins的生物合成基因簇,发现了该基因簇中含有多个特有的新颖酶催化元件。 本项目拟以ansacarbamitocins生物合成机理的研究为切入点,开展相关后修饰基因的功能验证及相关酶学特征的研究,采用与安丝菌素比较研究的策略阐述ansacarbamitocins生物合成的后修饰机理和顺序,并利用合成生物学的相关技术,对安丝菌素分子结构进行重新设计,实现与抗体直接耦联的目的,并为药物研发提供资源。
英文摘要
Ansacarbamitocin and ansamitocin belong to maytansinoid and are highly potent against variou tumor cell lines. The conjugants of ansamitocin and tumor-specific antibodies Kadcyla has excellent clinical effect again breast cancer. We have established the fermentation, purification, and analysis methods for ansacarbamitocin produced by Amycolatopsis sp. CP2808. The genomic library had been constructed and the corresponding gene cluster had been cloned. Complete sequencing of the biosynthetic gene cluster identifed severy unqiue enzymes with probable noval activities, which are responsible for the mutiple modifications occurred on ansarcarbamitocins. Due to the similarity and difference between ansacarbamitocins and ansamitocins, we are going to firstly elucidate the biosynthetic mechanism of ansarbamitocins, esp. the enzymatic features and orders of the post-PKS modifications. Moreover, based on the biosynthetic mechanism of ansarcabamitocin and the methodology of synthetic biology, the ansamitocin will be specifically modified with enzymes from the ansacarbamitocin biosynthetic pathway, which will generate various new derivatives for further conjugation with antibody and subsequent antitumor activity evaluation.
Ansacarbamitocins和安丝菌素均属于美登素类抗生素,对多种肿瘤细胞系都有着极强的抑制和杀灭活性。将安丝菌素与肿瘤表面的抗体进行耦联所形成的抗体药物Kadcyla在治疗乳腺癌方面表现出了非常好的治疗效果。本项目拟以ansacarbamitocins生物合成机理的研究为切入点,开展相关后修饰基因的功能验证及相关酶学特征的研究,采用与安丝菌素比较研究的策略阐述ansacarbamitocins生物合成的后修饰机理和顺序,并利用合成生物学的相关技术,对安丝菌素分子结构进行重新设计,实现与抗体直接耦联的目的,并为药物研发提供资源。我们完成了ansacarbamitocin的生物合成基因簇的克隆和基因功能解析、通过组合生物合成获得ansamitocin的新结构衍生物、氨甲酰基转移酶的异源表达和结晶、催化机制的初步解析、安丝菌素产量提高的途径优化、安丝菌素产生菌菌丝断裂机制及其形态工程、抗肿瘤安莎类格尔登霉素的产量提高。上述研究成果为进一步解析安丝菌素及其类似物的生物合成机制、定向结构和活性优化、高产改造等奠定了良好的基础。.
期刊论文列表
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专利列表
Formation of the Δ(18,19) Double Bond and Bis(spiroacetal) in Salinomycin Is Atypically Catalyzed by SlnM, a Methyltransferase-like Enzyme.
盐霉素中 Delta(18,19) 双键和双(螺缩醛)的形成由类甲基转移酶 SlnM 非典型催化
DOI:10.1002/anie.201503561
发表时间:2015-07-27
期刊:Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子:--
作者:Jiang C;Qi Z;Kang Q;Liu J;Jiang M;Bai L
通讯作者:Bai L
Engineered biosynthesis of pimaricin derivatives with improved antifungal activity and reduced cytotoxicity
具有改善抗真菌活性和降低细胞毒性的匹马星衍生物的工程生物合成
DOI:10.1007/s00253-015-6635-9
发表时间:2015-08-01
期刊:APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY
影响因子:5
作者:Qi, Zhen;Kang, Qianjin;Bai, Linquan
通讯作者:Bai, Linquan
Identification and engineering of regulation-related genes toward improved kasugamycin production
调控相关基因的鉴定和改造以提高春雷霉素的产量
DOI:10.1007/s00253-015-7082-3
发表时间:2016-02
期刊:Applied Microbiology and Biotechnology
影响因子:5
作者:Kang, Qianjin;Bai, Linquan;Cheng, Lin;Deng, Zixin
通讯作者:Deng, Zixin
Enhanced salinomycin production by adjusting the supply of polyketide extender units in Streptomyces albus
通过调整白色链霉菌中聚酮化合物增量剂单元的供应来提高盐霉素产量
DOI:10.1016/j.ymben.2016.02.012
发表时间:2016-05-01
期刊:METABOLIC ENGINEERING
影响因子:8.4
作者:Lu, Chenyang;Zhang, Xiaojie;Bai, Linquan
通讯作者:Bai, Linquan
Conversion of the high-yield salinomycin producer Streptomyces albus BK3-25 into a surrogate host for polyketide production
将高产盐霉素生产者白色链霉菌 BK3-25 转化为聚酮化合物生产的替代宿主
DOI:10.1007/s11427-017-9122-8
发表时间:2017-08
期刊:SCIENCE CHINA-LIFE SCIENCES
影响因子:9.1
作者:Zhang Xiaojie;Lu Chenyang;Bai Linquan
通讯作者:Bai Linquan
抗糖尿病氨基环醇类阿卡波糖的生物合成及其调控机理
  • 批准号:
    31830104
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    275.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    白林泉
  • 依托单位:
井冈霉素高产的功能基因组研究
  • 批准号:
    31070070
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    白林泉
  • 依托单位:
抗肿瘤安丝霉素大环内酰胺键的新型N-葡萄糖基化机制
  • 批准号:
    30570019
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    白林泉
  • 依托单位:
通过组合生物合成特异性积累克念菌素/抗生素FR-008的活性组分
  • 批准号:
    30400004
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    白林泉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金