极端嗜盐古菌蛋白类抗生素—嗜盐菌素

２ 嗜 盐 菌 素 的 产 生 及 其 分 离 纯 化
２ １ 嗜 盐 菌 素 的 产 生 ．
嗜盐菌素 Ｈ Ｈ 、ａ Ｒ ４、６ Ｈ ｌ ｌ和 ｓ ８的 活 性 都 是 在 培 养 物 从 对 数 末 期 向稳 定 期 过 渡 的 时 候 检 测 到 的 ， 并 很 快 上 升 到 最 大 值 。不 同 的 是 ， ４、６和 ｓ Ｈ Ｈ ８的 活 性 随 即下 降 ， 维 持 在 一 个 比较 低 的 水 平 上 ， Ｈ ｌ １ 并 而 ａ Ｒ 的 活 性 一 旦 达 到 最 大 值 ， 可 一 直 保 持 在 这 个 水 平 一 。 由 于 嗜 盐 菌 素 产生 的 时 期 比较 特 殊 ， 此 可 用 便 因 于作为稳定期 基因表 达调控的模型进 行研究 。
部 分 的 活 性 成 分 （ ８ ．％ ） 能 通 过 ３ ｋ Ｍ 约 ９４ 不 ０ Ｄ Ｎ ＷＣ滤 膜 。 将 ３ｋ ０ Ｄ截 留 下 来 的 活 性 部 分 通 过 一 个 Ｂｏ ａ ｉ ｄ Ｒ
Ｐ ０ 凝 胶 过 滤 柱 ， 现 两 个 活性 峰 ： 个 活 性 峰 在 ３ ｋ ６Ｍ 发 一 ０ Ｄ左 右 ， 一 个 较 小 的 活 性 峰 则 小 于 ２ ５ Ｄ ３ ｋ 另 ．ｋ 。 ０ Ｄ
菌 谱 互 不 相 同 ， 同 的抑 菌 谱 可 能 代 表 不 同 的 嗜 盐 菌 素 。 由此 ， 们 得 出结 论 ： 产 生 嗜 盐 菌 素 是 极 端 嗜 不 他 “ 盐 古 菌 杆 菌 的一 个 普 遍 特 征 ” 。
我们也 于最近筛 查 了 ２ ２株 不 同 来 源 的 极 端 嗜 盐 古 菌 相 互 之 间 的抑 制 作 用 ， 现 有 ２ 发 １株 极 端 嗜 盐
厉 向 华 云
（ 国 科 学 院微 生 物研 究 所 中
Baidu Nhomakorabea
谭华荣
北 京 １０ ８ ） ０００
Ｈａ ｏ ｉ Ｐｒ ｔ ｉ ｌ ｃｎ： ｏ ｅｎ Ａｎｔ ｏ ｉｓ Ｐｒ ｄｕ ｅ ｔｅ ｅｙ Ｈ ａ ｏ ｈ ｌ ｒ ｈａ ａ ｉ ｔ ｏ ｃ ｄ ｂｙ Ｅｘ ｒ ｍ ｌ ｌ ｐ ｉｉ Ａ ｃ ｅ ｂｉ ｃ ｃ
但 它 通 常 与 较 大 的“ 带 蛋 白 ” ｃｔｅ ｐｏ ｉ ） 起 出 现 。 Ｓａｄ等 （００ 的 纯 化 结 果 与 此 相 似 ， 认 为 携 （ａｒ ｒ ｒｔｎ 一 ｉ ｅ ｓ ｈｎ ２０ ） 但 Ｈ ｌ 的 分 子 量 应更 小 一 些 （ ２５ Ｄ ：首 先 ． 过 一 系 列 的递 减 的 分 子 量 截 留 （ｏ ｉ ｌ ｏ ｃｌ ｅ ｈ ａ Ｒｌ 约 ．ｋ ） 通 ｎｍｎ ｌ ｕａ ｗ ｉ ｔ ａｍ ｅ ｒ ｇ
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４ ２卷
４期
微
生
物
学
报
Ｖｏ ． ２ １ ４ Ｎｏ． ４ Ａｕ ｕｓ ｇ ｔ ２０ ０２
２０ ０ ２年 ８月
Ａｃａ Ｍ ｉｒ ｂｉ ｏ ｉａ Ｓｉｉａ ｔ ｃ ｏ ｏｌｇｃ ｎｃ
极 端 嗜 盐 古 茵 蛋 白类抗 生素 —— 嗜盐 菌 素
古 菌 可 以 产 生 嗜 盐 菌 素 ， 中 ６株 （ 属 于 四 个 属 ： ａｏａｔ ｉ Ｈ ｌ ｏ ｕ ， ａ ｉ ｍ 和 Ｎ ｔ ｎ ｒｂｕ 其 分 Ｈ ｌｂｃ ｒ ｍ， ａｏ ｃ ｓ Ｎ ｔｎ ａ ｅｕ ｃｃ ｒｅ ａｒ ｏｕ ｒｍ） ｏ
抑 菌 谱 较 广 ， 以抑 制 大 多 数 菌 株 （０～１ 可 １ ７株 ） 而 且 ， 这 ２ ： 在 ２株 古 菌 中 ， ４株 极 端 嗜 盐 嗜 碱 古 菌 均 可 有
Ｃｔ ， Ｍ Ｕ ｆ Ｎ ＷＣ 过 滤 浓 缩 极 端 嗜 盐 古 菌 Ｈ ｌ ａｔ ｉｍ ｓ ． Ｎ ０ 稳 定期 培 养 物 的上 清 ． 现 经 １０ Ｄ Ｎ ＷＣ ｏ ） ａｏ ｃ ｒ ｐ Ｇ １ １ ｂ ｅｕ 发 ０ｋ Ｍ 超 滤 后 剩 下 的 Ｈ ｌ １ 性 只 占全 部 活 性 的 ７ ６ ， 一 点 与 Ｒ ｅｔ Ｓ ｒ １８ ） ａＲ 活 ．％ 这 ｄ ｓ 和 ｔ ｍ（ ９ ７ 的结 果 是 一 致 的 。 而 大 ｕ
Ｈ ｌ ａｔ ｉ ｐ Ｇ １ １产 生 的 嗜 盐 菌 素 Ｈ ｌ １ 以 及 最 近 报 道 的一 个 小 分 子 量 的 嗜 盐 菌 素 ｓ ． 的 产 生 ａｏ ｃ ｒ ｍ ｓ ． Ｎ ０ ｂ ｅｕ ａＲ ， ８它 菌 是 一 个 尚 未 精 确 分 类 的极 端 嗜 盐 杆 菌 。其 中 ， ４ Ｈ 、 ａ Ｒ Ｈ 、 ６ Ｈ １ １和 ｓ ８的 蛋 白 已 被 纯 化 舶删４和 ｓ ８的 基 因 ｈ ｌ ８已 被 克 隆 和测 序 ， 在 ｍ Ｎ ａＳ 并 Ｒ Ａ转 录 水 平 上 进 行 了研 究 ： 。 ’ ， ４的 基 因 Ｈ
有 活 性 。 因此 ．ｈｎ Ｓａｄ等 认 为 Ｈ ｌ １ 子 量 小 于 ２５ Ｄ， 它 在 培 养 液 中 由 于 与 一 个 或 多 个 “ 带 蛋 白 ” ａＲ 分 ．ｋ 但 携
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４期
励 云 等 ： 端 嗜 盐 古 菌 蛋 白类 抗 生 素 —— 嗜盐 菌 素 极
５３ ０
由 Ｈｌ ｅ ｘ ｍ ｄｅ ａｅ Ｒ ｅｆｒ ｅｉｒ ｎｉ ４产 生 的 嗜 盐 菌 素 Ｈ ， Ｈ ｌｅ ｘｇｂｏｓ ａ ．９产 生 的 嗜 盐 菌 素 Ｈ ， ｏ ａ ｔｒ ４ 由 ａｆｒ ｉ ｎｉ Ｍ ２ ３ ｏ ａ ｂ ｉ ６ 由
１ 嗜 盐 菌素 的发 现
最 早 的 嗜 盐 菌 素 是 由 Ｒ ｄ ｇｅ．ａ ｒ 及 其 同 事 于 １８ ｏｆｕｚＶ ｌ ａ ｉ ｅ ９ ２年 发 现 的 。 他 们 筛 选 了 ４ ０株 极 端 嗜 盐 古 菌 （ 括３ 包 ９株 杆 菌 和 １ 球 菌 ） 研 究 了 它 们 相 互 之 间 的抑 制 作 用 ， 现 有 ７株 可 以产 生 抑 菌 物 质 ， 中 ５ 株 并 发 其 株 可 以抑 制 大 多数 （９ ５ 菌 株 ， 其 它 ２ 则 只 抑 制 少 数 （ ～３个 ） 株 。Ｔｒ ｂａｃ 等 于 １９ １ ～３ ） 而 株 １ 菌 ｏｒ ｌｎａ ｅ ９４年 筛 查 了 ６ 株 极 端 嗜 盐 杆 菌 之 间 的相 互 作 用 ， 现 有 ６ ８ 发 ７株 极 端 嗜盐 杆 菌 可 以 产 生 嗜盐 菌 素 ， 且 它 们 的 抑 而
关 键 词 ：极 端 嗜 盐 古 菌 ，嗜 盐 菌 素 中 图 分 类 号 ：３ ．４ ９ ９ １ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ．２ ９（ ０ ２ ０ ．５ ２０ ０ １ ０ ２０ ） ４０ ０ ． ０ ６ ４
古 菌 （ ｒ ａａ 是 一 类 与 细 菌 及 真 核 生 物 显 著 不 同 的 生 命 的 第 三 种 形 式 ， 多 生 活 在 极 端 或 特 殊 Ａｃ ｅ ） ｈ 大 环境 ， 主要 包 括 产 甲烷 古 菌 （ ｅ ａ ｏｅ ｉ Ａ ｈ ｅ ） 极 端 嗜 盐 古 菌 （ ｘ ｅ ｅ ａ ｐ ｉｅ ｒ ａａ 和 极 端 嗜 热 Ｍ ｔ ｎ ｇｎｃ ｃ ａ ａ 、 ｈ Ｅ ｔ ｍ ｌ Ｈ ｌ ｈ ｉＡ ｃ ｅ） ｒ ｙ ｏ ｌ ｈ 古 菌 （ ｘ ｅ ｅ ｈ ｒ ｏ ｈｌ ｒ ａ ａ 等 三 大 类 。极 端 古 菌 是 极 端 环 境 微 生 物 的 重 要 成 员 ， 是 极 端 环 境 Ｅ ｔ ｍ ｌ Ｔ ｅ ｐ ｉｃＡ ｃ ｅ ） ｒ ｙ ｍ ｉ ｈ 也 微生 物 资 源 开 发 的 重 要 领 域 。 其 中 ， 盐 古 菌 可 产 生 一 类 蛋 白类 抗 生 素 ， 为 嗜 盐 菌 素 （ ａ ｅ ） 嗜 称 ｈ ｌ ｉ 。与 细 ｏｎ
菌 素 相 似 ， 盐 菌 素 是 由 质 粒 编 码 、 糖 体 合 成 的 。 嗜 盐 菌 素 由于 性 质 稳 定 ， 在 应 用 领 域 广 泛 ， 基 嗜 核 潜 其
因 表 达 调 控 又 独 具 特 色 ， 而 目前 已成 为 极 端 嗜 盐 古 菌 分 子 生 物 学 研 究 的 重 要 领 域 。 因
Ｌ ｉ Ｙｕ Ｘｉ ｎ ａ Ｔａ ｎ ａ ｇ Ｈｕ ｎ Ｈｕ ｒ ｎ ａｏ ｇ （ ｎｔｕｅ ｆ Ｍ ｃｏｉｌ ）， ｈｎｓ Ａ ａ ｅ ｙｏ ｉ ｃｓ Ｂ ｉ ｇ １０ ８ Ｃ ｉ ） Ｉｓ ｔｔ ｏ ｉ ｂ ｏ ｉ ｒ ｏ ｇ Ｃ ｉｅ ｃｄ ｍ Ｓ ｅ ｅ ， ｅｉ ０ ０ ０， ｈ ａ ｅ ｆ ｃｎ ｊ ｎ ｎ
产 生 嗜盐 菌 素 ， 两 株 （ 别 是 Ｎ ｔ ｎ ｂｃ ｒ ｍ ｇｅｏ ｉ和 Ｎ ｔ ｎ ｒｂ ｍ ｔ ｅ ｎ Ａ ３ 抑 菌 谱 较 广 。 另 有 分 ａｒ ｏ ａ ｔ ｉ ｒ ｒ ｏ ｅｕ ｇｙ ａｒ ｏｕ ｒ ｉ ｔ ｓ Ｇ ３ ） ｏ ｕ ｂｅ ｅ 外 ， 现 了 嗜 盐 菌 素 对 非 嗜 盐 菌 的抑 制 作 用 ， Ｈ ｌ ａ ｔ ｉ Ｄ 发 由 ａｏ ｃ ｒ ｍ Ｑ ５产 生 的 嗜 盐 菌 素 对 蜡 状 芽 孢 杆 菌 （ ａ ｂ ｅｕ Ｂ．
左 右 的 活 性 峰 包 含 了 上 样 液 中 约 ７ ％ 的 活 性 ， 其 收 集 并 用 切 向 流 过 滤 （ａｇｎａ ｆｗ ｆｔ ｔｎ 去 盐 后 ５ 将 ｔ ｅｔｌ ｏ ｌａｏ ） ｎ ｉ ｌ ｉｒ ｉ
通过 一反相 Ｈ Ｌ Ｐ Ｃ柱 ， 含 ０ １ 用 ． ％三 氟 乙酸 的 乙 腈 洗 脱 ， 现 只 在 ２ ０ ２ ４ ｍ处 有 一 活 性 峰 。 收 集 此 活 性 发 ８／１ｎ 峰 处 的 样 品 并 进 行 银 染 Ｓ Ｓ Ｐ Ｇ 发 现 一 条 小 于 ２ ５ Ｄ的 电 泳 带 有 活 性 ， 较 大 的 １ ｋ 的 电 泳 带 则 没 Ｄ — Ａ Ｅ， ．ｋ 而 ４Ｄ
ｃ
ｃ ｅ ） 有一 定的抑制 作用（ 也 厉 云 、 华 等 未 发 表 资 料 ） 向 。 目前 ， 发 现 有上 百 株 极 端 嗜盐 古 菌 可 以 产 生 嗜 盐 菌 素 。其 中 ， 究 比较 深 入 的 嗜 盐 菌 素 有 四 个 ： 已 研
中 国科 学 院 知 识 创 新 工 程 项 目 （ Ｓ Ｘ ——１０ ） Ｋ Ｃ ２３０ ２ 及教 育 部 留学 回 国人 员 科 研 启 动 基 金 资 助
一 通 讯 联 系 人
作者简介 ： 厉
云 （９５一） 女 ， 东 省 日照 市 人 ． 岛 海 洋 大 学 与 中 国科 学 院 微 生 物 研 究 所联 合 培 养 的 在 读 博 士 １７ ， 山 青
生 ， 要从 事微生物分子遗传学研究 ： 主 收 稿 日期 ： ０ １ ９ ２ 。 回 日期 ：０ ｌ ９２ ２ ０ — —０ 修 ０ ２ ０ 一 —９ ０
２ ２ 嗜 盐 菌 素 的 分 离 纯 化 及 分 子 量 测 定 ． 嗜 盐 菌 素 为 胞 外 蛋 白 ， 直 接 分 泌 到 胞 外 环 境 中 ， 此 它 的 纯 化 相 对 较 为 容 易 。 Ｍ ｓｇｅ 它 因 ｅｅｕ ｒ和 Ｒ ． ０ ｄ ｇｅ． ａ ｒ 早 在 １ ８ ｒ ｕ ｚＶ ｌ ａ ｉ ｅ ９ ５年 就 纯 化 了 Ｈ ４的 蛋 白 ， Ｄ — Ａ Ｅ显 示 其 分 子 量 大 约 是 ２ ｋ Ｈ Ｓ ＳＰ Ｇ ８ Ｄ 。； ６的 分 子 量 相
对 较 大 ， Ｐ Ｃ显 示 其 分 子 量 约 为 ３ ｋ 而 Ｓ ＳＰ Ｇ 的结 果 表 明 其 分 子 量 可 能 小 于 ３ ｋ 。 ＨＬ ２ Ｄ， Ｄ －Ａ Ｅ ｌＤ
Ｈ ｌ １ 情 况 稍 微 复 杂 一 些 ， ｄ ｓ 和 Ｓ ｒ １ ８ ） 纯 化 结 果 表 明 ， ａ Ｒ 的 分 子 量 大 约 为 ６ ２ Ｄ， ａＲ 的 Ｒ ｅｔ ｔ ｍ（９ ７ 的 ｕ Ｈｌ １ ．ｋ