林可链霉菌中一种新的TetR家族转录因子负调控林可霉素的生物合成

【作者】 吴杭； 刘瑞华； 白林泉； 张立新； 张部昌；

【机构】 安徽大学生命科学学院物质科学与信息技术研究院； 新宇药业股份有限公司； 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室； 上海交通大学微生物代谢国家重点实验室；

【摘要】 林可霉素是由林可链霉菌产生的次级代谢产物,作为一种强效的抑菌性抗生素,在临床上被广泛使用。林可霉素生物合成途径比较清晰,但其转录调控机制研究鲜有报道。通过遗传学实验在林可链霉菌中识别了一个TetR家族转录因子SLCG₂919,可负向调控林可霉素的生物合成。相比出发菌株,SLCG₂919基因缺失突变株中,林可霉素生物合成基因簇的结构基因、三个抗性基因（lmrA、lmrB和lmrC）和调控基因lmbU的转录显著提高。SLCG₂919可特异性结合林可霉素基因簇的所有启动子。尽管在林可链霉菌染色体上,SLCG₂919基因远离林可霉素基因簇,但SLCG₂919仍然可直接调控林可霉素基因簇的转录表达。SLCG₂919临近基因编码一种ATP/GTP结合蛋白,可能通过偶联一个跨膜蛋白参与抗生素外排,将该基因在林可链霉菌中进行过表达,所获得的突变株较出发菌株的林可霉素抗性与产量明显增加。SLCG₂919可直接抑制该基因的转录表达,并确定SLCG₂919在其临近基因启动子区域的精确结合位点是内部10-nt富含AT的序列,而不是两边的反向重复序列,这与传统的TetR家族转录因子的DNA结合位点不尽相同。同时还发现SLCG₂919及其临近编码ATP/GTP结合蛋白的基因组合元件广泛存在于多种链霉菌中,这表明链霉菌中存在一种新的参与抗生素产生与抗性的调控元件。更多还原