Гетерологічна експресія генів lndYR та wblAgh у продуцентах антрациклінових антибіотиків streptomyces nogalater Lv65, S. echinatus DSM40730 та S. peucetius subsp. Caesius ATCC27952

Abstract

Штами актиноміцетів Streptomyces nogalater Lv65, S. echinatus DSM40730 та S. peucetius subsp. caesius ATCC27952 є продуцентами антрациклінових антибіотиків ногаламіцину, аранціаміцину та доксорубіцину відповідно. У роботі вивчено вплив експресії плейотропних регуляторних генів lndYR і wblAgh на вторинний метаболізм та морфогенез цих бактерій. У досліджуваних стрептоміцетах введення регуляторів в складі реплікативних плазмід призводить до зниження синтезу антрациклінів, а експресія lndYR у клітинах S. peucetius subsp. caesius ATCC27952 пригнічує споруляцію продуцента доксорубіцину, що свідчить про наявність їхніх гомологів у геномах. Ідентифікація цих генів з метою подальшої спрямованої інактивації може бути успішним інструментом для одержання штамів з підвищеним рівнем синтезу клінічно важливих сполук, а також дозволить встановити окремі етапи регуляції вторинного метаболізму антрациклінових антибіотиків.

Штаммы актиномицетов Streptomyces nogalater Lv65, S. echinatus DSM40730 и S. peucetius subsp. caesius ATCC27952 являются продуцентами антрациклиновых антибиотиков ногаламицина, аранциамицина и доксорубицина соответственно. В работе изучено влияние экспрессии генов lndYR и wblAgh на вторичный метаболизм и морфогенез этих бактерий. В исследуемых стрептомицетах введение регуляторов в составе репликативных плазмид приводит к снижению синтеза антрациклинов, а экспрессия lndYR в клетках S. peucetius subsp. caesius ATCC27952 угнетает споруляцию продуцента доксорубицина, что указывает на наличие их гомологов в геномах. Идентификация этих генов с целью дальнейшей направленной инактивации может быть успешным инструментом для получения штаммов с повышенным уровнем синтеза клинически важных соединений, а также позволит установить отдельные этапы регуляции вторичного метаболизма антрациклиновых антибиотиков.

Strains of the actinomycetes Streptomyces nogalater Lv65, S. echinatus DSM40730, and S. peucetius subsp. caesius ATCC27952 are producers of the anthracycline antibiotics nogalamycin, aranciamycin, and doxorubicin, respectively. This work was focused on the impact produced by the expression of the regulatory lndYR and wblAgh genes on the secondary metabolism and morphogenesis of these bacteria. Introducing regulators into the composition of replicative plasmids in the streptomycetes in question leads to a decrease in the synthesis of anthracyclines, whereas the expression of lndYR in cells of S. peucetius subsp. caesius ATCC27952 suppresses the sporulation of the doxorubicin producer which may indicate the presence of their homologues in the genomes. The identification of these genes for the purpose of their further directed inactivation may be a successful tool for obtaining strains with an increased level of synthesis of clinically important compounds, as well as it can allow us to establish particular stages in the regulation of the secondary metabolism of anthracycline antibiotics.