东方拟无枝酸菌HCCB10007是工业上用于生产万古霉素的高产菌株,已完成了该菌株的全基因组测序,在基因比对中预测到其基因组中有10%的基因为调控基因,并预测到除万古霉素合成途径以外至少还有25个次级代谢产物合成途径,这些合成途径和次级代谢产物大部分是未知的。本论文研究了菌株HCCB10007一个完整基因簇产物的活性、对万古霉素生物合成起重要作用的调控基因,以及通过基因改构获得上市药物奥利万星的重要前体物质。1.基因簇n＿p2对应产物LYXLF2的生物活性在前期对东方拟无枝酸菌的基因组分析预测时,发现基因簇n＿p2是一个较为完整的基因簇,并挖掘出了一个新的天然产物LYXLF2。鉴于其基本结构也是吲哚类,本文考察了其作为植物生长调节剂的效果。以吲哚乙酸和吲哚丁酸为阳性对照,发现LYXLF2能够显著促进模式植物拟南芥和经济作物小麦幼苗根的生长,LYXLF2在浓度为0.05mg/l时促进拟南芥根增长了23%,0.5mg/l的浓度使小麦幼苗的根增长了37%。LYXLF2是一种新的植物生长促进剂。2.调控基因对万古霉素生物合成的影响本文选取了可能对万古霉素生物合成具有调控作用的6个基因进行研究,其中1个是万古霉素合成途径特异性调控基因、5个是全局性调控基因。首先采用基因过表达的方式考察调控基因对万古霉素合成的影响,结果显示,AORI＿1475、AORI＿1832、AORI＿2956和AORI＿3531对万古霉素的合成有正调控作用,而AORI＿3398和AORI＿7412具有负调控作用。AORI＿1475和AORI＿1832分别使万古霉素的合成量提高了55%和51%,同时使无糖万古霉素分别上调了4倍和6倍。对两个正调控基因进行转录水平分析,发现AORI＿1475和AORI＿1832是通过调控Hpg和Dpg两种氨基酸的合成以及七肽骨架的环化来调控万古霉素的合成,这为在基因水平上提高万古霉素的产量提供了有意义的指导。3.东方拟无枝酸菌产物的改构研究在前期研究中,本实验室糖基转移酶基因工程合成了一个万古霉素类似物LYV07WW01,本文在此基础上对其进行改构,将另一种菌株的表万古糖胺合成基因重组到LYV07WW01产生菌中以获得上市药物奥利万星的前体物质chloroeremomycin。经过基因重组、工程菌发酵、产物鉴定等,确认构建成功。这一应用为获得高产chloroeremomycin的菌株奠定了基础。