[发明专利]台勾霉素的生物合成基因簇及其应用

摘要

本发明公开了一种台勾霉素的生物合成基因簇及其应用。整个基因簇饱含31个基因：聚酮合成酶基因，即tiaA1、tiaA2、tiaA3、tiaA4：脱氧糖基的生物合成基因，即tiaS1、tiaS2、tiaS3、tiaS4、tiaS5、tiaS6、tiaG1、tiaG2：2，4-二羟基-3，5-二氯-6-乙基苯甲酸合成酶基因，即tiaE、tiaF、tiaB、tiaM：异丁酰基合成基因，即tiaC、tiaD：甲基丙二酰辅酶A和乙基丙二酰辅酶A合成基因，即tiaJ、tiaK、tiaL、tiaN：环骨架后修饰基因，即tiaP1、tiaP2，共2个基因：调节、抗性和未知功能基因，即tiaI、tiaR1、tiaR2、tiaT1、tiaT2、tiaT3、tiaT4。通过对上述生物合成基因进行遗传改造可以得到台勾霉素的结构类似物。本发明提供的基因及其蛋白可以用来寻找和发现可用于医药、工业或农业的化合物或基因、蛋白。

主权项

一种台勾霉素的生物合成基因簇，其特征在于，该生物合成基因簇的核苷酸序列如SEQ IDNO.1所示，包含31个基因，具体为：1)聚酮合成酶基因，即tiaA1、tiaA2、tiaA3、tiaA4共4个基因：tiaA1位于基因簇核苷酸序列第41491‑57180个碱基处，长度为15690个碱基对，编码聚酮合成酶，5229个氨基酸；tiaA2位于基因簇核苷酸序列第57186‑66803个碱基处，长度为9618个碱基对，编码聚酮合成酶，3205个氨基酸；tiaA3位于基因簇核苷酸序列第66829‑71337个碱基处，长度为4509个碱基对，编码聚酮合成酶，1502个氨基酸；tiaA4位于基因簇核苷酸序列第71361‑81746个碱基处，长度为10386个碱基对，编码聚酮合成酶，3461个氨基酸；2)脱氧糖基的生物合成基因，即tiaS1、tiaS2、tiaS3、tiaS4、tiaS5、tiaS6、tiaG1、tiaG2共8个基因：tiaS1位于基因簇核苷酸序列第8508‑7492个碱基处，长度为1017个碱基对，编码GDP‑D‑甘露糖4，6‑脱水酶，338个氨基酸；tiaS2位于基因簇核苷酸序列第9742‑8534个碱基处，长度为1209个碱基对，编码C‑甲基转移酶，402个氨基酸；tiaS3位于基因簇核苷酸序列第10785‑9787个碱基处，长度为999个碱基对，编码GDP‑甘露糖4，6‑脱水酶，332个氨基酸；tiaS4位于基因簇核苷酸序列第21789‑22820个碱基处，长度为1032个碱基对，编码GDP‑甘露糖4，6‑脱水酶，343个氨基酸；tiaS5位于基因簇核苷酸序列第33022‑34347个碱基处，长度为1326个碱基对，编码糖O‑甲基转移酶，441个氨基酸；tiaS6位于基因簇核苷酸序列第38882‑40021个碱基处，长度为1140个碱基对，编码O‑酰基转移酶，379个氨基酸；tiaG1位于基因簇核苷酸序列第7441‑6044个碱基处，长度为1398个碱基对，编码糖基转移酶，465个氨基酸；tiaG2位于基因簇核苷酸序列第20351‑21772个碱基处，长度为1422个碱基对，编码糖基转移酶，473个氨基酸；3)2，4‑二羟基‑3，5‑二氯‑6‑乙基苯甲酸合成酶基因，即tiaE、tiaF、tiaB、tiaM共4个基因：tiaE位于基因簇核苷酸序列第14006‑13260个碱基处，长度为747个碱基对，编码II型硫酯酶，248个氨基酸；tiaF位于基因簇核苷酸序列第14189‑15220个碱基处，长度为1032个碱基对，编码酰基载体蛋白合成酶/缩合酶，343个氨基酸；tiaB位于基因簇核苷酸序列第15220‑20349个碱基处，长度为5130个碱基对，编码可重复利用的聚酮合成酶，1709个氨基酸；tiaM位于基因簇核苷酸序列第37305‑38789个碱基处，长度为1485个碱基对，编码卤化酶，494个氨基酸；4)异丁酰基合成基因，即tiaC、tiaD共2个基因：tiaC位于基因簇核苷酸序列第11219‑12280个碱基处，长度为1062个碱基对，编码支链α酮酸脱氢酶的E1α亚单元，353个氨基酸；tiaD位于基因簇核苷酸序列第12277‑13254个碱基处，长度为978个碱基对，编码支链α酮酸脱氢酶的E1β亚单元，325个氨基酸；5)甲基丙二酰辅酶A和乙基丙二酰辅酶A合成基因，即tiaJ、tiaK、tiaL、tiaN共4个基因：tiaJ位于基因簇核苷酸序列第27166‑28398个碱基处，长度为1233个碱基对，编码3‑羟乙酰基‑辅酶A脱氢酶，410个氨基酸；tiaK位于基因簇核苷酸序列第28395‑29759个碱基处，长度为1368个碱基对，编码巴豆酰基‑辅酶A还原酶/羧化酶，454个氨基酸；tiaL位于基因簇核苷酸序列第29770‑31200个碱基处，长度为1431个碱基对，编码丙酰‑辅酶A羧化酶，476个氨基酸；tiaN位于基因簇核苷酸序列第82097‑83296个碱基处，长度为1200个碱基对，编码烯酰‑辅酶A水合酶/异构酶，399个氨基酸；6)环骨架后修饰基因，即tiaP1、tiaP2，共2个基因：tiaP1位于基因簇核苷酸序列第32479‑31301个碱基处，长度为1179个碱基对，编码细胞色素P‑450氧化酶，392个氨基酸；tiaP2位于基因簇核苷酸序列第41304‑40105个碱基处，长度为1200个碱基对，编码细胞色素P‑450氧化酶，399个氨基酸；7)调节、抗性和未知功能基因，即tiaI、tiaR1、tiaR2、tiaT1、tiaT2、tiaT3、tiaT4共7个基因：tiaI位于基因簇核苷酸序列第26853‑24502个碱基处，长度为2352个碱基对，编码ATP‑依赖的DNA解螺旋酶，783个氨基酸；tiaR1位于基因簇核苷酸序列第34415‑37186个碱基处，长度为2772个碱基对，编码LuxR家族转录调节因子，923个氨基酸；tiaR2位于基因簇核苷酸序列第88114‑88527个碱基处，长度为414个碱基对，编码TetR家族转录调节因子，137个氨基酸；tiaT1位于基因簇核苷酸序列第24505‑22880个碱基处，长度为1626个碱基对，编码膜转运蛋白，541个氨基酸；tiaT2位于基因簇核苷酸序列第83304‑84590个碱基处，长度为1287个碱基对，编码膜转运蛋白，428个氨基酸；tiaT3位于基因簇核苷酸序列第85955‑84642个碱基处，长度为1314个碱基对，编码NitT/TauT家族ABC转运蛋白，437个氨基酸；tiaT4位于基因簇核苷酸序列第87757‑86003个碱基处，长度为1755个碱基对，编码NitT/TauT家族ABC转运蛋白，584个氨基酸。