林可霉素抗性基因lmrB的功能分析

【作者】 李杰； 吴杭； 白林泉； 张部昌；

【机构】 安徽大学健康科学研究院生命科学学院； 上海交通大学微生物代谢国家重点实验室；

【摘要】 林可霉素是一类主要由林可链霉菌进行工业化生产的林可酰胺类抗生素,在临床上被广泛应用于治疗由革兰氏阳性菌所引起的感染。林可霉素合成基因簇中存在三个抗性基因lmrA、lmrB和lmrC,其中lmrB与AdoMet-MTases超家族有较高同源性,即lmrB可能是通过甲基化修饰林可链霉菌23S rRNA,从而使林可霉素对其亲和力降低,进而起到了对抗生素的抵抗效果。比较基因组分析发现林可霉素高产工业菌株比野生型菌株编码的LmrB短了52个氨基酸。为了探索LmrB的功能,我们对其进行了体外抗性与体内遗传学实验。首先,在大肠杆菌BL21中分别导入野生菌和工业菌的lmrB基因,它们对林可霉素的最低抑制浓度分别提高了6.7%和53.3%。在变铅青链霉菌中分别导入野生菌和工业菌的lmrB基因,它们对林可霉素的最低抑制浓度分别提高了3倍和7倍。其次,在野生菌和高产菌中缺失lmrB,林可霉素A产量分别降低了38%和29%。我们进一步在高产菌中分别导入野生菌和工业菌的lmrB基因,它们的林可霉素A产量相比出发菌株分别提高了6.8%和21%。结果表明,LmrB通过影响宿主对林可霉素的耐受性控制林可霉素的生物合成,且野生菌LmrB比高产菌的更强,这为进一步提高工业菌的林可霉素产量奠定了基础。更多还原