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Streptomyces hyalinus NBRC13850是从冲绳土壤里分离得到的放线菌,是尼博霉素(Nybomycin,NM)的生产菌株。尼博霉素是由吡啶喹诺酮(二氮蒽二酮)环和恶唑啉环融合的独特的杂环化合物,具有抗噬菌体和抗菌活性。为了获得新的活性天然产物和阐明尼博霉素生物合成途径中的调控机制,对Streptomyces hyalinus NBRC13850进行了深入挖掘并从中发现了新的活性天然产物。克隆了Streptomyces hyalinus NBRC13850中尼博霉素的生物合成基因簇,通过生物信息学分析和体内基因灭活,分析并验证了尼博霉素生物合成基因簇中关键转录因子的功能。根据“一株菌多个化合物”策略,对尼博霉素生产菌株Streptomyces hyalinus NBRC13850进行了培养基筛选,最终选取A2培养基对其进行放大发酵,从中分离得到5个活性天然产物,3个为新化合物。化合物(±)1为吲哚类的一对对应异构体,比旋光度分别为[α]D25-12.8(c 0.11,Me OH)和[α]D25+13.1(c 0.10,Me OH)。化合物2为脱氧尼博霉素脱甲基衍生物。化合物3为尼博霉素。化合物4为脱氧尼博霉素。通过对化合物的最小抑菌浓度值进行测定发现,比旋光度为[α]D25-12.8(c0.11,Me OH)的化合物(-)1可作为活性天然产物脱氧尼博霉素增效剂,提高脱氧尼博霉素对甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA),耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis MC2155)的抗菌活性。化合物2、化合物3、化合物4对甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA),耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis MC2155)多耐药铜绿假单胞菌(Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa cl1)具有良好的生物活性。对Streptomyces hyalinus NBRC13850基因组测序获得了尼博霉素生物合成基因簇。生物信息学分析表明,基因簇中含有2个调控基因分别为dnm R1和dnm R2。通过PCR-targeting和接合转移构建了dnm R1和dnm R2的基因缺失突变株,验证了dnm R1和dnm R2的功能。dnm R1为负调控因子,其基因缺失突变株与野生型菌株相比,尼博霉素产量提高约2倍;dnm R1为正调控因子,其基因缺失突变株不产尼博霉素。综上所述,本研究获得了5个天然产物,3个为新化合物,对其进行生物活性测定发现具有良好的抗菌活性,为先导化合物的研究奠定了基础,克隆了尼博霉素生物合成基因簇,对其生物合成途径中的2个关键转录因子进行了功能验证,为尼博霉素的次级代谢研究提供了依据。