深海是地球上最大的极端生命环境,其中蕴藏着丰富的微生物资源。以针对聚酮合酶(PKS)基因保守区的简并引物,通过PCR扩增从东太平洋深海沉积物宏基因组文库ES0303中筛选获得了一个携带潜在抗生素生物合成基因簇的黏粒20G5。对该黏粒的序列分析结果表明其31kb连续的PKS/NRPS基因簇与海绵共生细菌中负责onnamides生物合成的PKS基因的蛋白序列相似性达50%左右,其NRPS基因簇与Myxococcus xanthus 肠杆菌素NRPS基因的蛋白序列相似性达到41%,暗示该基因簇可能编码pederin家族类抗生素。通过PCR-targeting技术对该黏粒进行改造后导入链霉菌宿主,获得了该基因簇整合于宿主染色体上的接合转移子,并对其发酵产物进行了初步研究。亚克隆了该基因簇中NRPS部分的第一个腺苷酰化酶基因,在大肠杆菌宿主中进行异源表达,获得可溶性的蛋白。此外,还从上述宏基因组文库ES0303中筛选获得了两个携带潜在卤代酶基因的黏粒2B3和16G8。对 2B3上的一个卤代酶进行异源表达后,可以检测到色氨酸的卤代产物,显示了利用该卤代酶组合生物合成新的"非天然天然产物"的潜力。
英文主题词deep-sea metagenomic library,antibiotics, biosynthesis gene cluster, heterlogous expression