丝状真菌聚酮体合成酶特性及其途径工程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
维普资讯 http://www.cqvip.com
７ ４
微 生物 学杂 志 ２０ 年 ９ ０５ 月第 ２ 卷第 ５ ５ 期 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｃ Ｏ ＩＬ Ｇ ｅｔ ２０ ｏ．５ ｏ５ Ｏ Ｒ Ａ ＦＭＩＲ ＢＯ Ｏ Ｙ Ｓｐ． ０５Ｖ １ ． ２Ｎ
丝 状 真 菌 聚 酮体 合 成 酶 特 性 及 其途 径 工 程
聚 酮 体 是 结 构 多 样 的 一 类 天 然 产 物 ， 有 广 具 泛 的 生 物 活 性 。 与 脂 肪 酸 相 似 ， 酮 体 由 羧 酸 单 聚 元 连 续 缩 合 而 形 成 。 真 菌 是 聚 酮 体 代 谢 产 物 的 主
要 来 源 之 一 ， 些 真 菌 许 多 在 制 药 和 农 业 上 非 常 这
等 。 尽 管 在 几 个 系 统 中 已实 现 途 径 启 动 子 和 途 径 特 异转 录 因子 的遗 传 操 作 ， 能获 得 的途 径 基 因 但 簇 序 列 信 息 和 表 达 调 控 机 理 还 非 常 有 限 ， 待 于 有 更 广泛 深入 的研究 。
重 要 。 聚 酮 体 合 成 酶 （ ＫＳ ） 介 导 聚 酮 体 生 物 Ｐ ｓ是 合 成 的 关 键 酶 ， 结 构 上 类 似 于 脂 肪 酸 合 成 酶 其 （ ＡＳ ） 它 们 可 能 拥 有 共 同 的 进 化 起 源 Ｊ 一 Ｆ ｓ， 。 般 ， 菌都能 代谢合 成几 种 聚酮 体物 质 。因 此 ， 真 这 些真 菌 都 可 能 拥 有 一 种 以上 类 型 的 Ｐ Ｓ基 因 。 Ｋ 在真 菌 中 Ｐ ｓ基 因 通 常 与 其 他 酶 基 因 成 簇 存 ＫＳ 在 ， 许 多 前 体 合 成 或 产 物 修 饰 基 因 构 成 的 复 杂 是 途 径 的 一 部 分 【 。 基 因 成 簇 存 在 是 真 菌 代 谢 途 径 ２ Ｊ 的 一 个 重 要 特 征 。 真 菌 基 因簇 被 广 泛 定 义 为 参 与 共 同 代 谢 或 发 育 途 径 的 紧 密 连 锁 的 两 个 或 多 个 基 因【 。途径基 因簇 中 的基 因按 功 能可 分 为 ３类 ： ２ Ｊ 编码 酶 的 基 因， 转 录 因 子 和 运 输 相 关 的基 因。 与 真 菌 中大 多 数 成 簇 的 途 径 基 因 都 不 同 于 其 他 的 途 径基 因。因此 ， 因成簇 可能 对途 径进 化 很 重要 。 基 目前 的 研 究 主 要 集 中 在 途 径 基 因 簇 的 结 构 、 织 组 模式 以 及 表 达 的 调 控 和 调控 与 基 因 成 簇 的 关 系
连同 Ｐ ＫＳ后修 饰 可 产 生 更 大 家 族 的 具 有 生 物 活
性 的 天 然 产 物 Ｊ 。
根 据 基 因 的 分 子 结 构 可 将 Ｐ Ｓ 分 成 ４ 个 主 Ｋ ｓ 要 类 型 ’ ： 有 多 拷 贝 活 性 结 构 域 的 细 菌 Ｉ型 ５ ① Ｊ （ｙ ｅＩ模 件 酶 ， 顺 序 催 化 生 物 合 成 ， 红 霉 素 ｔｐ ） 能 如 和雷 帕 霉 素 生 物 合 成 Ｐ Ｓ ； 单 功 能 的 细 菌 Ｉ Ｋ ｓ② Ｉ 型 （ｙ ｅＩ） 件 酶 ， 放 线 菌 紫 素 合 成 Ｐ ｓ③ ｔｐ Ｉ 模 如 ＫＳ ； 来 自植 物 和 细 菌 的 ＩＩ （ｙ ｅＩＩ迭 代 同型 二 聚 Ｉ 型 ｔｐ Ｉ）
物和 一 些 微 生 物 的 Ｆ ｓ紧密 相 关 ， 们 有 相 同 ＡＳ 它
序列 的结 构 域 和 迭 代 特 性 。许 多 真 菌 迭 代 Ｉ 型
（ ｌｎｎ 生物 合 成 的 Ｐ ｍｅ ｉ） ａ ＫＳ基 因 。其 中研 究 较 为
深 入 的 是 洛 伐 他 汀 和 黑 色 素 的 Ｐ Ｓ基 因 。 Ｋ ２ １ 黑 色 素 ． 黑 色 素 是 由 许 多 真 菌 产 生 的 深 棕 色 或 黑 色 的 高 分 子 物 质 。 这 些 真 菌 黑 色 素 的 合 成 起 始 于 聚 酮 体 中 间 体 １３ ６ ８ 四 羟 基 萘 ， 两 轮 脱 水 和 还 原 ，，，一 经
汀 、 毒 素 等 。 所 有 这 些 代 谢 物 都 是 聚 酮 体 链 在 Ｔ一 不 同 还 原 、 水 步 骤 以及 不 同 长 度 时 衍 生 而 来 。 脱
但 如何控 制链 长和链 的环 化 ， 不 清楚 。１９ 仍 ９ ９年
黑 色 素 途 径 基 因 序 列 有 从 Ｃ ｌ ｔｔｉ ｕ ａ ｅ ｏｌ ｏｒ ｈ ｍ ｌｇ— ｅ ｃ
ｃ ｉ ｓｗｅｌａ ｈｅｒｐ ｔ ｏｄｎｇ ａ ｌ ｓｔ ｉ ａ ｈｗａ ｎｇｎｅ ｒｎｇ ｗｅ ｅ ｒ ｖｅ ｄ， ｙ ｅ ｉ ｅ ｉ ｒ ｅ ｉｗｅ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｆｌ ｙ ｒｓ ｉ ａｍｅ ｔ ｕ ｕ ｉ ｐ ｌｋｅ ｉｅ ｓ ｎｔ ｅ ａ ｅ；ｐａ ｈ ｙ ｅ ｉ ｅ ｉｇ；ｐ ｌ ｅ ｉ ｔ ｎ ｏ ｓ ｆ ｎｇ ； ｏｙ ｔｄ ｙ ｈ ｔｓ ｔ ｗａ ｎｇ ｎ ｅ ｎ ｒ ｏｙｋ ｔｄｅｐａｈｗａ ｙ
收 稿 日期 ： ０ ４—０ —１ ２０ ５ ８
１ 丝状 真 菌 Ｐ ｓ的类 型 与特 征 ＫＳ
在 细 菌 和 真 菌 中 Ｐ ｓ Ｆ ｓ相 似 ， 有 所 ＫＳ 与 ＡＳ 但 不 同 ， 些 由 Ｐ ｓ催 化 的 还 原 或 脱 水 反 应 在 特 一 ＫＳ 定 的生物 合 成 步 骤 中会 被 抑 制 。 除 了 乙 酰一ｏ ＣＡ 和 马 来 酰 一ｏ 外 ， 他 的 底 物 也 能 被 Ｐ ｓ用 来 ＣＡ 其 ＫＳ 合成 碳链 。Ｐ Ｓ Ｋ ｓ的 这 些 特 性 使 得 聚 酮 体 代 谢 比 脂 肪 酸 代 谢 产 生 更 多 的 化 合 物 。 同 时 脂 肪 酸 代 谢
建 聚 酮 体 ， 黄 曲 霉 毒 素 【 。 这 类 Ｐ Ｓ 与 哺 乳 动 如 ７ Ｊ Ｋ
因 此 ， 今 已 克 隆 、 定 的 真 菌 Ｐ ｓ 因 仅 有 几 迄 鉴 ＫＳ 基 个 ， 括 介 导 黄 曲 霉 毒 素 ／ 柄 霉 素 【 、ｕ ｎ 包 曲 加］ ｆｍｏ — ｉ ｎ 、 伐 他 汀 （ ｖ ｓ ｔ ） ｃｍｐｃｉ ｓ ｓ洛 ｉ １ ａｔ ｉ 、 ｏ ａｔ ｏ ａｎ ｎ和 黑 色 素
Ａｂ ｔａ ｔ Ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｕ ｇ ｌｐ ｌ ｋ ｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｔｓ ｎ ｓ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｉｅ ｔ ｉ ｔ ｎ ｏ ｈ ｉ ｇ ｎ ｓｒ ｃ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ｆ ｆ ａ ｎ ｏ ｓ ｆ ｎ ａ ｏ ｙ ｅ ｉ ｙ ｔ ｅ ａｅ ａ ｄ ｉ ａ ｉ ｎ ｄ ｎ ｉ ｃ ｉ ｆ ｔ ｅｒ ｅ ｅ ｓｃ ｌ ｄ ｏ ｏ ｆａ ｏ
萘 合成 酶 由 ５个 结构域 组 成 ： 、 Ｔ、 ＫＳ Ａ ２个 串联的
Ａ Ｐ和 转 酯 酶 ／ｌｓｎ环 化 酶 （ Ｅ／ ＹＣ ， 在 所 Ｃ ｃｉ ａｅ Ｔ Ｃ ）且 有 真 菌 中都 有 相 同 的 排 列 方 式 。 ２ ２ 洛 伐 他 汀 ．
的Ｐ ＫＳ酶是 多酶 复合 物 ， 个多 肽 上 只携 带一 个 每
酶 结 构 域 。 与 此 相 反 ， 菌 Ｐ ｓ是 由 单 个 基 因 真 ＫＳ
编 码 得 到 的 多 功 能 巨 大 蛋 白 ， 有 ８种 类 型 的 功 具
３ ６ ８ 四羟基 萘 合成 酶 基 因 Ｐ ， ，一 ＫＳ１儿 ， ， ，一 【 Ｊ １ ３ ８三
羟基萘 还 原酶 基 因 Ｔ ＨＲ１１］ ｓ ｙａｏ ｅ脱 水 酶 【 和 ｃ ｔｌｎ ２ 基因 Ｓ ＣＤ１＂Ｊ 此 外 ， Ｍａ ｎ ｐ ｒｈ ｒｓａ 分 【 。 从 ｇ ａ ｏ ｔ ｅｇ ｉ ｅ
离 鉴 定 了 １ ３ ６ ８四 羟 基 萘 合 成 酶 基 因 Ｐ １ ， ， ，一 ＫＳ
和 １ ３ ８三 羟 基 萘 还 原 酶 基 因 勰 ， ，一 １ 经 经 典 。
遗 传 分 析 ，这 些 基 因 都 不 连 锁 。 此 外 ，从
Ｎｏ ｌｓ ｏ ｉ ｍ ｐ和 Ｃ ｒ ｔｃ ｓｉ ｒｓ ｉｅａ 也 分 ｄｕ ｉ ｒｕ ｓ ｐ ｅ ａｏｙ ｔｓ ｅｉ ｆ ｒ ｎ 离到了Ｐ ＫＳ１¨Ｊ 【 。ＰＫＳ１编 码 的 １ ３， ８ 四 羟 基 ， ６， 一
ｎ ｒｕ 和 Ａｌｅ ｎ ｒａ ａ ｔｒ ａａ 菌 株 分 离 到 的 １ ａ ｉｍ ｔｒ ａ ｉ ｌｅ ｎ ｔ ，
Ｂｎ ｌ等 【 根 据 Ｐ Ｓ 基 因 序 列 ， 将 真 菌 Ｐ Ｓ ｉｇｅ ８ Ｊ Ｋ 又 Ｋ ｓ
分 成 ２个 亚 类 ， Ｗ Ａ 型 和 Ｍ Ｓ 即 ＡＳ型 。 Ｗ Ａ 型 涉
关 键 词 丝 状 真 菌 ； 酮 体 合 成 酶 ； 径 工 程 ； 酮 体 途 径 聚 途 聚 中 图分 类 号
Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ Ｆｉａ ｅ ｔ ｕ ｎｇ ｌＰｏ ｙ ｅ ｉ ｅ Ｓ ｎｔ ｔ ｓ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓｏ ｌ ｍ ｎ ｏ ｓ Ｆｕ ａ ｌ ｋ ｔｄ ｙ ｈｅ ａ ｅ
之后转 化 成 １８二 羟 基 萘 （ ，一 ＤＨＮ） 现 已 报 道 的 。
Ｐ ｓ ＫＳ 与细 菌 Ｉ 型 Ｐ ｓ 似 ， 导芳香 型 聚酮体 Ｉ ＫＳ 相 介 的生 物合成 ， 合 成 过 程 中不 涉 及 还 原和 脱 水 步 其 骤 ， １ ３ ６ ８ 四羟 基 萘 的生 物合 成 。此 外 还 能 如 ， ， ，一 介 导非芳香 还 原 型化 合 物 的生 物合 成 ， 洛伐 他 如
作 者 简 介 ： 礼红 周
女， 在读 博 士生 。主 要 从 事 分 子 生物 学 研 究 。
＊ 通 讯 作 者
维普资讯 http://www.cqvip.com
பைடு நூலகம்
５期
周 礼 红 等 ： 状 真 菌 聚酮 体 合 成 酶 特 性 及 其 途 径 工 程 丝
７ ５
体酶 ， 查 尔 酮 合 成 酶 【 ； 真 菌 多 结 构 域 的迭 如 ６ ④ 代 Ｉ （ｔｒｔ ｅｔｐ ） 成酶 ， 型 ｉ ａｉ ｙ ｅＩ 合 ｅ ｖ 用迭 代 策 略来 组
ａ ｎｄ Ｔｈｅｒ Ｕ ｓ ｎ Ｐａ ｈ ａ ｉ ｅ ｉ ｔ ｗ ｙ Ｅｎｇ ｎｅ ｒｎｇ ｉ ｅｉ
Ｚ ＨＯＵ —ｏ ｇ Ｈ ＵＧＥ Ｊａ Ｌｉ ｎ ，Ｚ ｈ ｉｎ
（ ｅ．Ｃ ｎ ．ｏ ｎ ｕｔ Ｒ ｓ ｅ ｔ ｆＩｄ ｓ．Ｍｉｒｂｏ．ｓ ｏ ｃｏｉ １ ｏｆ ｆＢｉ ｅ ｏ ｏｃ ｔ ｈ．Ｓ．Ｙ ｎｔｅＵｎｖ．Ｗｕ ｉ Ｊａ ｇｕ ２４ ３ ） ａ ｇｚ ｉ ｘ ， ｉｎｓ １ ０６
周 礼 红 ， 葛健 诸
（ 江南 大 学 生 物 工 程 学 院 工 业 微 生 物 研 究 中心 ，江 苏 无 锡 ２４ ３ ） １０ ６
摘
要 综述 了丝 状 真 菌 聚 酮体 合 成 酶 的特 性 及 其 编 码 基 因 的 分 离、 定 和 途 径 工 程 。 鉴 Ｑ ３ ９３ 文献标识码 Ａ 文章编 号 １ ０ —７ ２ （ ０ ５ ０ —０ ７ —０ ０ ５ ０ １２ ０ ）５ ０ ４ ４
及 色素和 黄 曲霉毒 素 的生 物 合成 ，ＭＳ Ｓ型 则 主 Ａ 要参 与 ６ 甲基 水 杨 酸 的 生 物 合 成 。 这 一 分 类 与 一
Ｐ ｓ中 的 脱 水 酶 和 酮 体 还 原 酶 结 构 域 相 关 ， 鉴 ＫＳ 已 定 的 ＷＡ型 Ｐ ｓ 有酮体 还原 酶结 构域 。 ＫＳ 没 真 菌 聚 酮 体 代 谢 物 展 现 了 广 泛 的 结 构 多 样 性 ， 有 一 些 在 细 菌 聚 酮 体 代 谢 中未 发 现 的 特 性 。 具 这 些 特 性 表 现 了 真 菌 Ｐ ｓ的 酶 学 多 样 性 。 细 菌 ＫＳ
７ ４
微 生物 学杂 志 ２０ 年 ９ ０５ 月第 ２ 卷第 ５ ５ 期 Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｃ Ｏ ＩＬ Ｇ ｅｔ ２０ ｏ．５ ｏ５ Ｏ Ｒ Ａ ＦＭＩＲ ＢＯ Ｏ Ｙ Ｓｐ． ０５Ｖ １ ． ２Ｎ
丝 状 真 菌 聚 酮体 合 成 酶 特 性 及 其途 径 工 程
聚 酮 体 是 结 构 多 样 的 一 类 天 然 产 物 ， 有 广 具 泛 的 生 物 活 性 。 与 脂 肪 酸 相 似 ， 酮 体 由 羧 酸 单 聚 元 连 续 缩 合 而 形 成 。 真 菌 是 聚 酮 体 代 谢 产 物 的 主
要 来 源 之 一 ， 些 真 菌 许 多 在 制 药 和 农 业 上 非 常 这
等 。 尽 管 在 几 个 系 统 中 已实 现 途 径 启 动 子 和 途 径 特 异转 录 因子 的遗 传 操 作 ， 能获 得 的途 径 基 因 但 簇 序 列 信 息 和 表 达 调 控 机 理 还 非 常 有 限 ， 待 于 有 更 广泛 深入 的研究 。
重 要 。 聚 酮 体 合 成 酶 （ ＫＳ ） 介 导 聚 酮 体 生 物 Ｐ ｓ是 合 成 的 关 键 酶 ， 结 构 上 类 似 于 脂 肪 酸 合 成 酶 其 （ ＡＳ ） 它 们 可 能 拥 有 共 同 的 进 化 起 源 Ｊ 一 Ｆ ｓ， 。 般 ， 菌都能 代谢合 成几 种 聚酮 体物 质 。因 此 ， 真 这 些真 菌 都 可 能 拥 有 一 种 以上 类 型 的 Ｐ Ｓ基 因 。 Ｋ 在真 菌 中 Ｐ ｓ基 因 通 常 与 其 他 酶 基 因 成 簇 存 ＫＳ 在 ， 许 多 前 体 合 成 或 产 物 修 饰 基 因 构 成 的 复 杂 是 途 径 的 一 部 分 【 。 基 因 成 簇 存 在 是 真 菌 代 谢 途 径 ２ Ｊ 的 一 个 重 要 特 征 。 真 菌 基 因簇 被 广 泛 定 义 为 参 与 共 同 代 谢 或 发 育 途 径 的 紧 密 连 锁 的 两 个 或 多 个 基 因【 。途径基 因簇 中 的基 因按 功 能可 分 为 ３类 ： ２ Ｊ 编码 酶 的 基 因， 转 录 因 子 和 运 输 相 关 的基 因。 与 真 菌 中大 多 数 成 簇 的 途 径 基 因 都 不 同 于 其 他 的 途 径基 因。因此 ， 因成簇 可能 对途 径进 化 很 重要 。 基 目前 的 研 究 主 要 集 中 在 途 径 基 因 簇 的 结 构 、 织 组 模式 以 及 表 达 的 调 控 和 调控 与 基 因 成 簇 的 关 系
连同 Ｐ ＫＳ后修 饰 可 产 生 更 大 家 族 的 具 有 生 物 活
性 的 天 然 产 物 Ｊ 。
根 据 基 因 的 分 子 结 构 可 将 Ｐ Ｓ 分 成 ４ 个 主 Ｋ ｓ 要 类 型 ’ ： 有 多 拷 贝 活 性 结 构 域 的 细 菌 Ｉ型 ５ ① Ｊ （ｙ ｅＩ模 件 酶 ， 顺 序 催 化 生 物 合 成 ， 红 霉 素 ｔｐ ） 能 如 和雷 帕 霉 素 生 物 合 成 Ｐ Ｓ ； 单 功 能 的 细 菌 Ｉ Ｋ ｓ② Ｉ 型 （ｙ ｅＩ） 件 酶 ， 放 线 菌 紫 素 合 成 Ｐ ｓ③ ｔｐ Ｉ 模 如 ＫＳ ； 来 自植 物 和 细 菌 的 ＩＩ （ｙ ｅＩＩ迭 代 同型 二 聚 Ｉ 型 ｔｐ Ｉ）
物和 一 些 微 生 物 的 Ｆ ｓ紧密 相 关 ， 们 有 相 同 ＡＳ 它
序列 的结 构 域 和 迭 代 特 性 。许 多 真 菌 迭 代 Ｉ 型
（ ｌｎｎ 生物 合 成 的 Ｐ ｍｅ ｉ） ａ ＫＳ基 因 。其 中研 究 较 为
深 入 的 是 洛 伐 他 汀 和 黑 色 素 的 Ｐ Ｓ基 因 。 Ｋ ２ １ 黑 色 素 ． 黑 色 素 是 由 许 多 真 菌 产 生 的 深 棕 色 或 黑 色 的 高 分 子 物 质 。 这 些 真 菌 黑 色 素 的 合 成 起 始 于 聚 酮 体 中 间 体 １３ ６ ８ 四 羟 基 萘 ， 两 轮 脱 水 和 还 原 ，，，一 经
汀 、 毒 素 等 。 所 有 这 些 代 谢 物 都 是 聚 酮 体 链 在 Ｔ一 不 同 还 原 、 水 步 骤 以及 不 同 长 度 时 衍 生 而 来 。 脱
但 如何控 制链 长和链 的环 化 ， 不 清楚 。１９ 仍 ９ ９年
黑 色 素 途 径 基 因 序 列 有 从 Ｃ ｌ ｔｔｉ ｕ ａ ｅ ｏｌ ｏｒ ｈ ｍ ｌｇ— ｅ ｃ
ｃ ｉ ｓｗｅｌａ ｈｅｒｐ ｔ ｏｄｎｇ ａ ｌ ｓｔ ｉ ａ ｈｗａ ｎｇｎｅ ｒｎｇ ｗｅ ｅ ｒ ｖｅ ｄ， ｙ ｅ ｉ ｅ ｉ ｒ ｅ ｉｗｅ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｆｌ ｙ ｒｓ ｉ ａｍｅ ｔ ｕ ｕ ｉ ｐ ｌｋｅ ｉｅ ｓ ｎｔ ｅ ａ ｅ；ｐａ ｈ ｙ ｅ ｉ ｅ ｉｇ；ｐ ｌ ｅ ｉ ｔ ｎ ｏ ｓ ｆ ｎｇ ； ｏｙ ｔｄ ｙ ｈ ｔｓ ｔ ｗａ ｎｇ ｎ ｅ ｎ ｒ ｏｙｋ ｔｄｅｐａｈｗａ ｙ
收 稿 日期 ： ０ ４—０ —１ ２０ ５ ８
１ 丝状 真 菌 Ｐ ｓ的类 型 与特 征 ＫＳ
在 细 菌 和 真 菌 中 Ｐ ｓ Ｆ ｓ相 似 ， 有 所 ＫＳ 与 ＡＳ 但 不 同 ， 些 由 Ｐ ｓ催 化 的 还 原 或 脱 水 反 应 在 特 一 ＫＳ 定 的生物 合 成 步 骤 中会 被 抑 制 。 除 了 乙 酰一ｏ ＣＡ 和 马 来 酰 一ｏ 外 ， 他 的 底 物 也 能 被 Ｐ ｓ用 来 ＣＡ 其 ＫＳ 合成 碳链 。Ｐ Ｓ Ｋ ｓ的 这 些 特 性 使 得 聚 酮 体 代 谢 比 脂 肪 酸 代 谢 产 生 更 多 的 化 合 物 。 同 时 脂 肪 酸 代 谢
建 聚 酮 体 ， 黄 曲 霉 毒 素 【 。 这 类 Ｐ Ｓ 与 哺 乳 动 如 ７ Ｊ Ｋ
因 此 ， 今 已 克 隆 、 定 的 真 菌 Ｐ ｓ 因 仅 有 几 迄 鉴 ＫＳ 基 个 ， 括 介 导 黄 曲 霉 毒 素 ／ 柄 霉 素 【 、ｕ ｎ 包 曲 加］ ｆｍｏ — ｉ ｎ 、 伐 他 汀 （ ｖ ｓ ｔ ） ｃｍｐｃｉ ｓ ｓ洛 ｉ １ ａｔ ｉ 、 ｏ ａｔ ｏ ａｎ ｎ和 黑 色 素
Ａｂ ｔａ ｔ Ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｕ ｇ ｌｐ ｌ ｋ ｔ ｅ ｓ ｎ ｈ ｔｓ ｎ ｓ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｉｅ ｔ ｉ ｔ ｎ ｏ ｈ ｉ ｇ ｎ ｓｒ ｃ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉ ｆ ｆ ａ ｎ ｏ ｓ ｆ ｎ ａ ｏ ｙ ｅ ｉ ｙ ｔ ｅ ａｅ ａ ｄ ｉ ａ ｉ ｎ ｄ ｎ ｉ ｃ ｉ ｆ ｔ ｅｒ ｅ ｅ ｓｃ ｌ ｄ ｏ ｏ ｆａ ｏ
萘 合成 酶 由 ５个 结构域 组 成 ： 、 Ｔ、 ＫＳ Ａ ２个 串联的
Ａ Ｐ和 转 酯 酶 ／ｌｓｎ环 化 酶 （ Ｅ／ ＹＣ ， 在 所 Ｃ ｃｉ ａｅ Ｔ Ｃ ）且 有 真 菌 中都 有 相 同 的 排 列 方 式 。 ２ ２ 洛 伐 他 汀 ．
的Ｐ ＫＳ酶是 多酶 复合 物 ， 个多 肽 上 只携 带一 个 每
酶 结 构 域 。 与 此 相 反 ， 菌 Ｐ ｓ是 由 单 个 基 因 真 ＫＳ
编 码 得 到 的 多 功 能 巨 大 蛋 白 ， 有 ８种 类 型 的 功 具
３ ６ ８ 四羟基 萘 合成 酶 基 因 Ｐ ， ，一 ＫＳ１儿 ， ， ，一 【 Ｊ １ ３ ８三
羟基萘 还 原酶 基 因 Ｔ ＨＲ１１］ ｓ ｙａｏ ｅ脱 水 酶 【 和 ｃ ｔｌｎ ２ 基因 Ｓ ＣＤ１＂Ｊ 此 外 ， Ｍａ ｎ ｐ ｒｈ ｒｓａ 分 【 。 从 ｇ ａ ｏ ｔ ｅｇ ｉ ｅ
离 鉴 定 了 １ ３ ６ ８四 羟 基 萘 合 成 酶 基 因 Ｐ １ ， ， ，一 ＫＳ
和 １ ３ ８三 羟 基 萘 还 原 酶 基 因 勰 ， ，一 １ 经 经 典 。
遗 传 分 析 ，这 些 基 因 都 不 连 锁 。 此 外 ，从
Ｎｏ ｌｓ ｏ ｉ ｍ ｐ和 Ｃ ｒ ｔｃ ｓｉ ｒｓ ｉｅａ 也 分 ｄｕ ｉ ｒｕ ｓ ｐ ｅ ａｏｙ ｔｓ ｅｉ ｆ ｒ ｎ 离到了Ｐ ＫＳ１¨Ｊ 【 。ＰＫＳ１编 码 的 １ ３， ８ 四 羟 基 ， ６， 一
ｎ ｒｕ 和 Ａｌｅ ｎ ｒａ ａ ｔｒ ａａ 菌 株 分 离 到 的 １ ａ ｉｍ ｔｒ ａ ｉ ｌｅ ｎ ｔ ，
Ｂｎ ｌ等 【 根 据 Ｐ Ｓ 基 因 序 列 ， 将 真 菌 Ｐ Ｓ ｉｇｅ ８ Ｊ Ｋ 又 Ｋ ｓ
分 成 ２个 亚 类 ， Ｗ Ａ 型 和 Ｍ Ｓ 即 ＡＳ型 。 Ｗ Ａ 型 涉
关 键 词 丝 状 真 菌 ； 酮 体 合 成 酶 ； 径 工 程 ； 酮 体 途 径 聚 途 聚 中 图分 类 号
Ｃｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔｃ ｆ Ｆｉａ ｅ ｔ ｕ ｎｇ ｌＰｏ ｙ ｅ ｉ ｅ Ｓ ｎｔ ｔ ｓ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓｏ ｌ ｍ ｎ ｏ ｓ Ｆｕ ａ ｌ ｋ ｔｄ ｙ ｈｅ ａ ｅ
之后转 化 成 １８二 羟 基 萘 （ ，一 ＤＨＮ） 现 已 报 道 的 。
Ｐ ｓ ＫＳ 与细 菌 Ｉ 型 Ｐ ｓ 似 ， 导芳香 型 聚酮体 Ｉ ＫＳ 相 介 的生 物合成 ， 合 成 过 程 中不 涉 及 还 原和 脱 水 步 其 骤 ， １ ３ ６ ８ 四羟 基 萘 的生 物合 成 。此 外 还 能 如 ， ， ，一 介 导非芳香 还 原 型化 合 物 的生 物合 成 ， 洛伐 他 如
作 者 简 介 ： 礼红 周
女， 在读 博 士生 。主 要 从 事 分 子 生物 学 研 究 。
＊ 通 讯 作 者
维普资讯 http://www.cqvip.com
பைடு நூலகம்
５期
周 礼 红 等 ： 状 真 菌 聚酮 体 合 成 酶 特 性 及 其 途 径 工 程 丝
７ ５
体酶 ， 查 尔 酮 合 成 酶 【 ； 真 菌 多 结 构 域 的迭 如 ６ ④ 代 Ｉ （ｔｒｔ ｅｔｐ ） 成酶 ， 型 ｉ ａｉ ｙ ｅＩ 合 ｅ ｖ 用迭 代 策 略来 组
ａ ｎｄ Ｔｈｅｒ Ｕ ｓ ｎ Ｐａ ｈ ａ ｉ ｅ ｉ ｔ ｗ ｙ Ｅｎｇ ｎｅ ｒｎｇ ｉ ｅｉ
Ｚ ＨＯＵ —ｏ ｇ Ｈ ＵＧＥ Ｊａ Ｌｉ ｎ ，Ｚ ｈ ｉｎ
（ ｅ．Ｃ ｎ ．ｏ ｎ ｕｔ Ｒ ｓ ｅ ｔ ｆＩｄ ｓ．Ｍｉｒｂｏ．ｓ ｏ ｃｏｉ １ ｏｆ ｆＢｉ ｅ ｏ ｏｃ ｔ ｈ．Ｓ．Ｙ ｎｔｅＵｎｖ．Ｗｕ ｉ Ｊａ ｇｕ ２４ ３ ） ａ ｇｚ ｉ ｘ ， ｉｎｓ １ ０６
周 礼 红 ， 葛健 诸
（ 江南 大 学 生 物 工 程 学 院 工 业 微 生 物 研 究 中心 ，江 苏 无 锡 ２４ ３ ） １０ ６
摘
要 综述 了丝 状 真 菌 聚 酮体 合 成 酶 的特 性 及 其 编 码 基 因 的 分 离、 定 和 途 径 工 程 。 鉴 Ｑ ３ ９３ 文献标识码 Ａ 文章编 号 １ ０ —７ ２ （ ０ ５ ０ —０ ７ —０ ０ ５ ０ １２ ０ ）５ ０ ４ ４
及 色素和 黄 曲霉毒 素 的生 物 合成 ，ＭＳ Ｓ型 则 主 Ａ 要参 与 ６ 甲基 水 杨 酸 的 生 物 合 成 。 这 一 分 类 与 一
Ｐ ｓ中 的 脱 水 酶 和 酮 体 还 原 酶 结 构 域 相 关 ， 鉴 ＫＳ 已 定 的 ＷＡ型 Ｐ ｓ 有酮体 还原 酶结 构域 。 ＫＳ 没 真 菌 聚 酮 体 代 谢 物 展 现 了 广 泛 的 结 构 多 样 性 ， 有 一 些 在 细 菌 聚 酮 体 代 谢 中未 发 现 的 特 性 。 具 这 些 特 性 表 现 了 真 菌 Ｐ ｓ的 酶 学 多 样 性 。 细 菌 ＫＳ