Molekulárna charakterizácia génov pre biosyntézu forosomínu ako deoxyaminosacharidovej zložky angucyklínového antibiotika auricínu v Streptomyces aureofaciens CCM3239

Streptomyces aureofaciens CCM3239 patriaci do rodu Streptomyces je zaujímavým objektom štúdia nielen z hľadiska morfologickej, ale aj fyziologickej diferenciácie, ktorá zahŕňa produkciu sekundárnych metabolitov vrátane antibiotík a bioaktívnych zlúčenín. V tomto kmeni bol identifikovaný klaster génov aur1, ktorý  je zodpovedný za produkciu sekundárneho metabolitu auricínu [1].

Na základe poznatkov, že sacharidová skupina má vplyv na biologickú aktivitu angucyklínov [2] a auricín obsahuje neobvyklú sacharidovú skupinu medzi zástupcami angucyklínov sme sa rozhodli študovať biosyntézu forozamínu, deoxyaminosacharidovej zložky auricínu. Výskum bol zameraný na podrobnejšiu charakterizáciu dvoch génov sa52 a sa59. Gén sa52 kóduje predpokladanú NDP-aminohexóza N-dimetyltransferázu a gén sa59 predpokladanú NDP-hexóza aminotransferázu. Po delécií týchto génov sme sledovali ich vzťah k produkcii auricínu. Pri charakterizácii študovaných génov sme využívali metódy biochromatografickej analýzy, kvapalinovej chromatografie a hmotnostnej spektrometrie. Mutant ∆sa52 vykazoval značne redukovanú produkciu látky podobnej auricínu u ktorej boli odstránené metylové skupiny z deoxyaminosacharidu. U mutanta ∆sa59 nebola zaznamenaná produckcia auricínu, ale vytvárali sa deglykozylované medziprodukty auricínu. Dokázali sme, že gény sa52 a sa59 spĺňajú ich predpokladanú funkciu a hrajú dôležitú úlohu pri finálnej biosyntéze deoxyaminosacharidovej skupiny auricínu.

Tento projekt bol podporený Agentúrou pre podporu výskumu a vývoja pod číslom grantu APVV-0203-11.

[1] Novaková, R., Bistáková, J., Homérová, D., Řežuchová, B.,  and Kormanec, J. (2002) Cloning and characterization of a polyketide synthase gene cluster involved in biosynthesis of a proposed angucycline-like polyketide auricin in Streptomyces aureofaciens CCM3239. Gene 297, 197-208, ISSN: 0378-1119.
[2] Weymouth-Wilson, A.C. (1997) The role of carbohydrates in biologically active natural products. Nat. Prod. Rep. 14, 99-110, ISSN: 0265-0568.