糖基化对抗生素的结构及生物学活性的多样性有决定性作用,其中的C-糖基化极为少见,机制未明。负责此反应的C-糖基转移酶在抗生素生合成研究和现有药物活性改良等方面具有重要的研究价值和应用潜力。前期聚类分析已推定链霉菌基因med-ORF8编码的糖基转移酶在新型抗肿瘤抗生素美达霉素生物合成中负责C-C糖苷键形成。本项目首次采用基因敲除和互补验证了med-ORF8的功能(是参与美达霉素生物合成的必需基因);利用多基因共表达和生物转化确定了med-ORF8作为C-糖基转移酶基因与一组糖基合成酶基因共同参与了抗生素C-C糖苷键形成和稀有糖基合成过程,可完成对聚酮抗生素kalafungin的C-糖基化修饰,进一步揭示了美达霉素C-糖基化遗传学基础;结合原核表达、体外分析、生物转化等实验对Med-ORF8的底物特异性进行了研究,发现其对底物酚环羟基结构具有一定选择性;另外还对med-ORF8体内转录受到新型调控因子med-ORF10调控的情况进行了初步研究。本研究不仅有助于揭示新型抗肿瘤抗生素美达霉素生合成后期修饰机制,也为阐明C-糖基化的分子机理、进行现有抗生素的活性改良提供重要的理论依据和基因资源。
英文主题词Medermycin; Biosynthesis; C-glycosylation; C-glycosyltransferase