Більш пігментовані мутанти Streptomyces globisporus Hp7 і Blakeslea trispora 187(+), 184(-) виділено під впливом перекису водню та нітрозогуанідину відповідно на вихідні штами S. globisporus 1912-4Lср і B. trispora 72(-), 198(+). Каротиноїди із сухої біомаси одержаних штамів, розтертої за допомогою скляного порошку пестиком у фарфоровій ступці на льоду, екстраговано ацетоном і очищено тонкошаровою хроматографією. Ідентифікацію індивідуальних каротиноїдів проведено за допомогою ВЕРХ і РХ/МС спектрометрії. Показано, що штам S. globisporus 1912-4Crt синтезує бета-каротин і лікопін (6,91 і 3,24 мг/л відповідно), мутанти 1912-4Lср і 1912-Hp7 утворюють лише лікопін (26,05 і 50,9 мг/л відповідно), а штами B. trispora 18(+) <$Etimes> 184(-) - бета-каротин (6,2 % в сухій біомасі або більше 2,5 г/л) без освітлення в колбах на качалці. Це перший випадок конститутивного синтезу великої кількості каротиноїдів представниками роду Streptomyces за відсутності фотоіндукції. Покращені штами B. trispora 18(+) і 184(-) можуть використовуватися для біотехнологічного одержання бета-каротину за промислових умов.

Streptomyces globisporus 1912, продуцент протипухлинного антибіотика ландоміцину Е, синтезує низькомолекулярну сигнальну молекулу N-метилфеніліланіл-дегідробутирін дікетопіперазін (BDD) і її комлексний і нестабільний побічний продукт, які відновлюють, подібно до А-фактора Streptomуces griseus 773, біосинтез ландоміцину E і стрептоміцину та споруляцію у дефектних мутантів S. globisporus 1912-Б2 і S. griseus 1439 відповідно. Очищено і з'ясовано структуру двох сполук з Rj 0,8 за допомогою ВЕРХ, РХ/МС і <^>1Н ЯМР аналізів. Ці сполуки мають m/z 338 і 383 відповідно і кожна із них представлена двома стереоізомерами, які включають BDD у свою структуру. Запропоновано гіпотезу для пояснення складу і регуляторних властивостей даних нестабільних сполук.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е40*725.313 + Е422.384.3*72

Рубрики:

Загальна мікробіологія

Streptomyces

Шифр НБУВ: Ж22205 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України 

Індекс рубрикатора НБУВ: Р281.82 + Р56-52

Рубрики:

Протипухлинні засоби

Онкологія

Шифр НБУВ: Ж21341/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - добір поліпшених штамів Phaffia rhodozyma, одержаних за допомогою хімічного мутагенезу, та ідентифікація окремих каротиноїдів, синтезованих ізольованими гіперпігментованими мутантами. Мутанти з підвищеною пігментацією P. rhodozyma NRRL Y-17268-1 та ІМВ Y-5021-15 виділено з вихідних штамів NRRL Y-17268 і ІМВ Y-5021 за допомогою нітрозогуанідинового мутагенезу. Пігменти очищали тонкошаровою хроматографією й ідентифікували за допомогою високоефективної рідинної хроматографії та рідинної хроматографії/ мас-спектрометрії. Показано, що вихідні штами P. rhodozyma NRRL Y-17268 i IMB Y-5021, а також одержані від них мутанти NRRL Y-17268-1 та IMB Y-5021-15 продукували торулін і торулародин без освітлення в колбах на качалці при 20 <$E symbol Р>C. Вміст торула родину в мутантних штамах Y-17268-1 (18,2 мкг) і Y-5021-15 (16,5 мкг) в 1,0 г сухої біомаси збільшився до 33,8 і 18,4 % відповідно порівняно зі вмістом цього пігменту у вихідних батьківських штамах. Одержані штами є перспективними для подальшої селекції активніших продуцентів каротиноїдів і дослідження дії реактивних сполук кисню для стимуляції утворення цих сполук дріжджами.

Мета роботи - у порівняльному аспекті проаналізувати послідовності кластерів генів біосинтезу каротиноїдів вихідного неактивного штаму S. globisporus 1912-2 і спонтанного мутанта, продуцента каротиноїдів 1912-4Crt, а також порівняння цих послідовностей з відомими для генів crt інших представників стрептоміцетів. Порівняльний аналіз одержаних послідовностей ДНК з даними GenBank надав змогу локалізувати 7 генів crt біосинтезу каротиноїдів S. globisporus 1912 в одному кластері. Цей кластер, подібно до інших генів crt різних видів Streptomyces, складається з 2-х конвергентних оперонів із 4 і 3 генами crt. Встановлено високу гомологію (93 %) кластерів генів crt S. globisporus 1912 і S. griseus IFO 13350. Знайдено 2 непунктуальних повтори із 21 п. о. у послідовності гена crtY, який кодує лікопін-циклазу. Показано, що делеція зі 117 п. о., яка включає послідовність між 2-ма непунктуальними повторами із 96 п.о. і один непунктуальний повтор із 5'-кінця, активує кластер генів crt, синтез бета-каротину (6,91 мг/л) і лікопіну (3,24 мг/л) штамом 1912-4Crt. Запропоновано гіпотезу про сайт-специфічну рекомбінацію між двома непунктуальними повторами як причину появи делеції в гені crtY штаму 1912-4Crt. Одержаний штам 1912-4Crt є важливим для наступної генетичної селекції більш ефективних продуцентів каротиноїдів. Виявлено наявність делеції з 86 п. о. у регуляторному гені lndRR, яка призводить до втрати біосинтезу ландоміцину Е штамом 1912-4Crt. Послідовності ДНК генів crt і lnd S. globisporus 1912 представлено у базі даних NCBI номерами доступу KM349312 і KJ645792, відповідно.

Streptomyces globisporus 1912 і його мутанти 1912-4Crt і 1912-2 є продуцентами ландоміцину Е, каротиноїдів і регулятора дікетопіперазинової природи, відповідно. Геномну ДНК 2-х штамів: 1912-2 - більш ефективного продуцента ландоміцину Е і регулятора, і 1912-4Crt - продуцента бета-каротину і лікопіну сіквеновано за допомогою Illumina. Порівняльний аналіз послідовностей ДНК 2-х сусідніх контігів штаму 1912-2 і одного контігу штаму 1912-4Crt, використовуючи дані GenBank, надав змогу локалізувати 36 генів біосинтезу ландоміцину Е lnd в одному пучку. Двадцять із цих генів lnd сіквеновано вперше. Новий регуляторний ген lndRR і ген сенсорної кінази lndY1 запропоновано як члени можливої двокомпонентної системи. Знайдено високу ідентичність (94 - 95 %) генів lnd штаму 1912 і метагеномного клону AZ97 і меншу подібність (80 - 85 %) генів lnd і lan S. cyanogenus S136, які кодують біосинтез ландоміцину А. Показано 2 не пунктуальні прямі повтори із 21 п.о. в гені crtY, який кодує лікопін циклазу. Делеція в гені lndRR викликає втрату штамом 1912-4Crt здатності продукувати ландоміцин Е.

Streptomyces globisporus 1912 і його похідні 1912-2 та 1912-4Crt є продуцентами ландоміцину E, каротиноїдів і регулятора біосинтезу антибіотиків і морфогенезу стрептоміцетів. Геномна ДНК двох мутантних штамів 1912-2 - більш активного продуцента ландоміцину E і регулятора, і 1912-4Crt - продуцента бета-каротину і лікопіну, сіквенована за допомогою Illumina. Порівняльний аналіз послідовностей ДНК з використанням даних GenBank дозволив локалізувати 36 генів біосинтезу ландоміцину E S. globisporus 1912 в одному пучку. Двадцять із цих генів сіквеновано вперше. Новий регуляторний ген lndRR і ген сенсорної кінази lndYl запропоновані як члени передбачуваної двокомпонентної системи. Показано високу ідентичність (94 - 95 %) генів lnd штаму 1912 і метагеномного клону AZ97. 7 генів біосинтезу каротиноїдів crt штаму 1912-4Crt сіквеновані і локалізовані в одному пучку, який складається із двох конвергентних оперонів із 4-х і 3-х crt-генів. Показано високу гомологія (93 %) пучків генів crt S. globisporus 1912 і S. griseus IFO 13350. Ідентифіковано два не пунктуальні повтори (NPRs) із 21 н.п. у послідовності гена лікопін циклази crtY. Показано, що делеція із 117 п.н., яка включає послідовність із 96 п.н. між двома NPRs та один NPR із 5'-кінця, активує кластер генів crt і продукцію бета-каротину (6,91 мг/л) і лікопіну (3,24 мг/л) штамом 1912-4crt. Делеція із 86 п.н. виявлена в регуляторному гені lndRR, яка викликає недостатність біосинтезу ландоміцину E у штамі 1912-4crt. Послідовності ДНК генів crt і lnd S. globisporus 1912 включені в базу даних NCBI під номерами доступу KM 349312 і KJ645792 відповідно. S. globisporus 1912 продукує низькомолекулярну сполуку, яка, подібно до А-фактора, відновлює біосинтез ландоміцину E і стрептоміцину та споруляцію у дефектних мутантів S. globisporus 1912-B2 і S. griseus 1439 відповідно. Сполука очищена за допомогою тонкошарової хроматогорафії і ВЕРХ. Вона має максимум абсорбції при <$E lambda sub мах~=~245> нм і молекулярну масу m/z 244. На основі ЯМР-спектроскопії встановлена хімічна структура транскрипційного регулятора як (L)-N-метилфенілаланіл-дегідробутирін дікетопіперазин.

Мета роботи - дослідження нових регуляторів біосинтезу антибіотиків і споруляції у стрептоміцетів. Методи включали тонкошарову хроматографію, спектрофотометрію і визначення маси за допомогою HPLC/MS, використовуючи ESI і APCI методи. Сорок вісім штамів стрептоміцетів, ізольованих із грунтів різних місцевостей України, перевірено на здатність продукувати регулятори біосинтезу антибіотиків і морфогенезу за допомогою двох тест-систем - мутантних штамів Streptomyces globisporus 1912-Б2 і S. griseus 1439, які втратили здатність синтезувати антибіотики ландоміцин E і стрептоміцин відповідно, а також утворювати спори. Досліджувані стрептоміцети розподілені на 3 групи: 31 штам (62 %) відновлював здатність обох мутантів продукувати антибіотики і спори, 17 штамів (35 %) не проявляли згаданої біологічної активності і лише один штам (2 %) утворював регулятор, який відновлював антибіотичну активність і морфогенез у штаму 1439. Із агаризованих культур штамів першої групи K4 і TP144 виділено і очищено за допомогою тонкошарової хроматографії індивідуальні сполуки, які відновлювали біосинтез антибіотиків і морфогенез у тест-штамів 1912-Б2 і 1439. Обидві сполуки характеризуються однаковими показниками Rt (2,34 хв) і максимумами поглинання (255 нм) і мають молекулярні ваги (m/z) 135 і 155 відповідно. Висновки: 2 споріднені сполуки, які продукуються штамами K4 і TP144 різних стрептоміцетів і відновлюють біосинтез антибіотиків і споруляцію у тестових мутантних штамів, було очищено і деякі їх властивості (Rf, максимуми поглинання і m/z) було охарактеризовано. Наступне дослідження виділених регуляторів за допомогою ЯМР надасть змогу встановити їх молекулярну структуру.