Unlocking Cryptic Metabolites with Mass Spectrometry-Guided Transposon Mutant Selection.
Unlocking Cryptic Metabolites with Mass Spectrometry-Guided Transposon Mutant Selection.
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DOI：
10.1021/acschembio.0c00558
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发表时间：
2020-10-16
影响因子：
4
通讯作者：
Seyedsayamdost MR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yoshimura A;Covington BC;Gallant É;Zhang C;Li A;Seyedsayamdost MR
大多数次级代谢物生物合成基因簇（BGC）的产物尚未被发现，部分原因是实验室培养物中的表达水平较低。报告基因引导的突变体选择（RGMS）最近已开发用于此目的：突变体库的产生和筛选，使用遗传报告基因选择的BGC，选择转录活性突变体，然后使表征的“隐蔽”代谢物。对遗传报告基因的要求将该方法限制在遗传上易处理的微生物内的单一途径。在此，我们利用非靶向代谢组学结合转座子诱变来提供大量突变体的次级代谢的全局读出。我们采用自组织地图分析和成像质谱法，以确定和表征七个神秘的代谢物从两个不同的伯克霍尔德菌属物种的突变体库。报告的方法的应用可以扩大我们的理解的产品和监管的隐蔽BGC跨遗传多样性的细菌。
The products of most secondary metabolite biosynthetic gene clusters (BGCs) have yet to be discovered, in part due to low expression levels in laboratory cultures. Reporter-guided mutant selection (RGMS) has recently been developed for this purpose: a mutant library is generated and screened, using genetic reporters to a chosen BGC, to select transcriptionally active mutants that then enable the characterization of the ‘cryptic’ metabolite. The requirement for genetic reporters limits the approach to a single pathway within genetically tractable microorganisms. Herein, we utilize untargeted metabolomics in conjunction with transposon mutagenesis to provide a global read-out of secondary metabolism across large numbers of mutants. We employ self-organizing map analytics and imaging mass spectrometry to identify and characterize seven cryptic metabolites from mutant libraries of two different Burkholderia species. Applications of the methodologies reported can expand our understanding of the products and regulation of cryptic BGCs across phylogenetically diverse bacteria.
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