[发明专利]嗜铁素合成基因簇及其应用

说明书

本发明涉及微生物基因工程领域，具体公开了一种嗜铁素合成基因簇及其应用，所述嗜铁素合成基因簇包含35个基因，其中，主要包括2个NRPS基因，4个与骨架合成有关的基因，5个转录调控基因，4个铁载体转运基因以及其他20个基因。本发明所述的基因簇可用于制备嗜铁素化合物。

技术领域

本发明涉及微生物基因工程领域，具体涉及嗜铁素合成基因簇及其应用。

背景技术

嗜铁素，也叫铁载体，是微生物在低铁条件下产生的，能与铁离子特异螯合的一类小分子物质。嗜铁素功能多样，可以是帮助微生物从环境中吸收铁元素的铁转运系统，也可以是抗生素或毒力因子。根据螯合的化学基团，嗜铁素可分为异羟肟酸类嗜铁素，儿茶酚类嗜铁素以及混合型。嗜铁素的生物合成途径主要有非核糖体肽生物合成途径(NRPS)以及NRPS非依赖型。

1995年，Neilands JB等比较系统的介绍了铁载体的结构和生物学功能(NeilandsJB.Siderophores:structure and function of microbial iron transport compounds[J].Journal of Biological Chemistry,1995,270(45):26723-26726.)。1999年，Milagres AMFden介绍了嗜铁素的检测方法(Milagres AMF,Machuca A,D.Detection of siderophore production from several fungi and bacteria by amodification of chrome azurol S(CAS)agar plate assay[J].Journal ofMicrobiological Methods,1999,37(1):1-6.)。2011年，梁建根等在嗜铁素功能研究概述中对嗜铁素进行了比较详细的说明。

嗜铁素在研究初期得到关注在于它们能富集铁元素，提高土壤难溶铁的溶解性从而提高铁的有效性。随后的研究发现，微生物产生的嗜铁素的功能不仅局限于此，目前，它广泛用于医药、造纸印染工业，化肥工业、农业等领域。因此，嗜铁素是一种重要的生物活性物质，在生命代谢中起着重要这样的调节作用，对其的研究具有重要的理论和应用指导意义。随着嗜铁素研究的深入以及研究者对它的不断关注，嗜铁素将会在更多的领域发挥重要的作用，目前在鱼的防治、木质素和石油烃的生物降解、核燃料的回收、金属污染场所的修复等新领域已经有了初步研究，相信随着深入的研究，嗜铁素应用潜力将会更多地被发掘和发现，尤其是医药方面的应用，它可以作为抗癌、抗菌剂和药物转运进微生物的潜在系统，对人类疾病的治疗与预防具有重要意义，在人类铁代谢疾病的治疗上具有巨大的应用前景。

尽管如此，但迄今为止，还没有关于嗜铁素生物合成基因簇的报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种嗜铁素合成基因簇及其应用。

本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种嗜铁素合成基因簇，所述嗜铁素合成基因簇来自Amycolatopsis orientalis东方拟无枝酸菌CGMCC No.6023，所述东方拟无枝酸菌，于2012年4月20日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏号CGMCCNo.6023。

优选的，所述嗜铁素合成基因簇包含35个基因：

(1)AORI_3525基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，长度为609个碱基对，其编码TetR家族转录调节子；

(2)AORI_3526基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示，长度为705个碱基对，编码GntR家族转录调节子；

(3)AORI_3527基因，核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示，长度为1278个碱基对，编码含二羧酸载体MatC结构域蛋白；