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放线菌是海洋沉积物中最重要的细菌类型,分布广泛,种类繁多。海洋放线菌生活于苛刻特殊的海洋环境使其具备复杂独特的代谢途径,其次级代谢产物在结构类型以及生物活性等方面都很特殊而使放线菌成为最重要的药用微生物种群。浅蓝霉素A(CaerulomycinsA)是从海洋蓝灰异壁放线菌(Actinoalloteichus cyanogriseus)中分离得到的次级代谢产物,具有较强的抗肿瘤抗真菌活性以及中度的抗细菌活性。台勾霉素B(Tiacumicin B)是由陆生放线菌指孢囊菌(Dactylosporangium aurantiacum subsp. hamdenensis)NRRL18085产生的18元环大环内酯类抗生素,可抑制由艰难梭菌(Clostridium difficile)引起的传染病。天然产物的生物合成大致可分为前体形成、骨架构建以及后修饰三部分。天然抗生素的合成过程,在基本骨架形成后,通常都会进行多步的后修饰改造。研究表明,代表性的后修饰酶包括甲基转移酶、P450氧化酶、酰基转移酶、糖基转移酶、卤化酶、氨基转移酶和磷酸化酶等等。这些后修饰反应大幅度地增加了天然产物的种类及其结构的多样性,是组合生物学重要研究手段。本文结合浅蓝霉素和台勾霉素生物合成的初步研究结果,探讨其后修饰作用及其发挥功能的相关酶类,为通过生物组合的方法设计和制造出新的具有更高应用价值的天然产物奠定了基础。为验证浅蓝霉素A合成中后修饰酶CrmM和台勾霉素B合成中后修饰酶TiaP1和TiaP2的功能,本研究分别对这三个基因进行了克隆。成功地克隆并构建了浅蓝霉素A生物合成基因簇中crmM基因,台勾霉素B生物合成基因簇中tiaP1和tiaP2基因组氨酸标签以及GST(谷胱甘肽S转移酶,glutathione S-transferase)标签的原核表达载体;实现了CrmM GST标签融合蛋白在E.coli BL21中的表达和纯化,以及TiaP1,TiaP2组氨酸标签融合蛋白在E.coli BL21中的表达和纯化;对CrmM的体外活性研究结果显示,CrmM具有第二个吡啶环4位O-甲基转移的功能,验证了CrmM为甲基转移酶,并对产物进行了质谱鉴定;通过生物转化验证了TiaP2可能发挥羟基化作用。