Quy Định Phân Tử Của Sự Tổng Hợp Kháng Sinh Trong Streptomyces

Microbiology and Molecular Biology Reviews - Tập 77 Số 1 - Trang 112-143 - 2013
Gang Liu1,2, Keith Chater3, Govind Chandra3, Guoqing Niu1, Huarong Tan1
1State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
3Department of Molecular Microbiology, John Innes Centre, Norwich, United Kingdom

Tóm tắt

TÓM TẮT

Streptomycetes là nguồn kháng sinh phong phú nhất. Thông thường, mỗi loài sản xuất nhiều loại kháng sinh khác nhau, với đặc điểm sản xuất kháng sinh đặc trưng cho từng loài. Streptomyces coelicolor, loài mẫu, sản xuất ít nhất năm loại kháng sinh khác nhau. Chúng tôi xem xét quy định của sự tổng hợp kháng sinh trong S. coelicolor và các loài streptomycetes không phải mẫu khác dựa trên các nghiên cứu gần đây. Sự tổng hợp của mỗi loại kháng sinh được quy định bởi một cụm gen lớn, thường bao gồm các gen điều tiết (regulators vị trí cụm [CSR]). Đây là điểm kết nối chính với nhiều hệ thống điều tiết mà thường được bảo tồn, giám sát sinh lý của cơ thể, trạng thái phát triển, mật độ quần thể và môi trường để xác định thời gian bắt đầu và mức độ sản xuất của mỗi loại kháng sinh. Một số CSR cũng có thể nhạy cảm với mức độ của các loại ligand khác nhau, bao gồm cả sản phẩm của con đường tổng hợp kháng sinh, sản phẩm của các con đường kháng sinh khác trong cùng một cơ thể, và các phân tử điều tiết nhỏ chuyên dụng như gamma-butyrolactones. Những tương tác này có thể dẫn đến việc tạo ra mạch mạch thuật lại tự duy trì và sự giao tiếp phức tạp giữa các con đường. Các tín hiệu sinh lý và cơ chế điều tiết có thể quan trọng cho việc kích hoạt nhiều cụm gen trao đổi chất thứ cấp bí mật được tiết lộ bởi việc giải trình tự gần đây của nhiều bộ gen Streptomyces.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

RuddBA . 1978. Genetics of pigmented secondary metabolites in Streptomyces coelicolor. University of East Anglia, Norwich, United Kingdom.

10.1099/00221287-114-1-35

RuddBA HopwoodDA . 1980. A pigmented mycelial antibiotic in Streptomyces coelicolor: control by a chromosomal gene cluster. J. Gen. Microbiol. 119: 333– 340.

10.1038/254265a0

10.1002/j.1460-2075.1985.tb03866.x

10.1007/BF02428033

10.1016/0378-1119(90)90141-D

10.1039/b817069j

10.1111/j.1574-6976.2009.00206.x

10.1016/j.chembiol.2010.12.018

10.1098/rstb.2007.2044

10.1111/j.1574-6976.2011.00317.x

10.1186/1471-2164-11-10

10.1046/j.1365-2672.1999.00509.x

10.1128/JB.01901-06

10.1038/sj.jim.7000246

10.1007/s10295-011-0957-0

10.1016/j.mib.2005.02.016

10.1016/j.mib.2010.02.008

10.1039/c1np00003a

10.1007/978-94-007-5055-5_6

10.1038/ja.2010.78

ChaterK . 1999. David Hopwood and the emergence of Streptomyces genetics. Int. Microbiol. 2: 61– 68.

10.1146/annurev.genet.40.110405.090639

HopwoodDA . 2007. Streptomyces in nature and medicine: the antibiotic makers. Oxford University Press, New York, NY.

10.1111/j.1365-2958.2005.04879.x

10.1128/JB.00965-10

10.1093/nar/gks205

10.1046/j.1365-2958.1997.5421903.x

10.1271/bbb.69.431

10.1128/JB.187.2.687-696.2005

10.1111/j.1365-2958.2005.04817.x

10.1038/embor.2008.83

10.1111/mmi.12080

10.1111/j.1365-2958.2012.08126.x

10.1111/j.1365-2958.2009.07020.x

HeoGY KimWC JooGJ KwakYY ShinJH RohDH ParkHD RheeIK . 2008. Deletion of xylR gene enhances expression of xylose isomerase in Streptomyces lividans TK24. J. Microbiol. Biotechnol. 18: 837– 844.

10.1007/s10295-009-0591-2

10.1016/0092-8674(91)90120-N

10.1016/j.jmb.2008.08.081

10.1099/mic.0.038281-0

10.1159/000321501

10.1111/j.1365-2958.2005.04543.x

10.1099/mic.0.2006/004432-0

10.1016/B978-0-12-404634-4.00004-8

10.1371/journal.pone.0021974

10.1371/journal.pone.0002724

10.1186/1756-0500-5-379

10.1007/s00253-003-1277-8

10.1111/j.1751-7915.2010.00232.x

10.1074/jbc.M110.143081

10.4161/rna.8.3.14421

10.1074/jbc.M110.113282

10.1021/bi901102h

10.1111/j.1365-2958.2011.07811.x

10.1093/nar/gks766

10.1111/j.1365-2958.2008.06560.x

10.1073/pnas.0805530105

10.1128/jb.179.17.5511-5515.1997

10.1128/MMBR.63.2.479-506.1999

10.1371/journal.pone.0041359

10.1128/jb.174.5.1487-1494.1992

10.1016/0378-1119(91)90352-C

10.1046/j.1365-2958.2001.02240.x

10.1007/s00253-008-1738-1

10.1016/S1074-5521(01)00054-0

10.1128/jb.179.3.627-633.1997

10.1099/00221287-144-3-727

10.1073/pnas.0900592106

10.1099/mic.0.2007/007070-0

10.1128/JB.186.16.5197-5201.2004

10.1128/AEM.00465-11

10.1073/pnas.0931429100

10.1007/BF01584005

10.1128/JB.181.10.3025-3032.1999

10.1016/j.ymben.2006.10.003

10.1016/j.enzmictec.2011.04.002

10.1111/j.1365-2958.2005.04631.x

10.1128/JB.187.12.4238-4244.2005

10.1099/mic.0.27983-0

10.1099/mic.0.2008/019539-0

10.1111/j.1365-2958.2009.06624.x

10.1111/j.1751-7915.2010.00235.x

10.1093/nar/gkp162

10.1098/rstb.2005.1758

10.1007/s12275-011-1100-7

10.1039/c0ob01090a

10.1111/j.1365-2958.2006.05319.x

10.1128/AEM.02217-12

HodgsonDA . 1982. Glucose repression of carbon source uptake and metabolism in Streptomyces coelicolor A3(2) and its perturbation in mutants resistant to 2-deoxyglucose. J. Gen. Microbiol. 128: 2417– 2430.

10.1159/000096461

10.1111/mmi.12072

10.1007/s00253-011-3644-1

10.1007/s00253-008-1802-x

10.1186/1471-2164-9-604

10.1111/j.1574-6976.2010.00223.x

10.1046/j.1365-2958.2001.02221.x

10.1111/j.1574-6968.1998.tb13277.x

10.1111/j.1365-2958.1992.tb02163.x

10.1099/mic.0.26811-0

10.1099/mic.0.2007/011890-0

10.1007/s00253-011-3619-2

10.1099/00221287-148-11-3365

10.1007/s00438-002-0730-1

10.1038/embor.2011.47

10.1093/nar/gkm1096

10.1128/jb.178.24.7276-7284.1996

10.1111/j.1365-2958.2006.05285.x

10.1128/JB.01776-06

10.1016/j.jmb.2011.04.068

10.1111/j.1365-2958.2007.05848.x

10.1099/mic.0.038604-0

10.1021/pr0603699

10.1111/j.1365-2958.2009.06941.x

10.1128/JB.01022-09

10.1016/0378-1119(92)90540-6

10.1046/j.1365-2958.1996.6491364.x

10.1016/0378-1119(90)90412-K

10.1007/s10295-003-0063-z

10.4014/jmb.0803.223

10.1016/j.resmic.2005.03.005

10.1093/jxb/ern045

10.1093/nar/gkr931

10.1002/pmic.201000090

10.1128/JB.183.19.5506-5512.2001

10.1099/00221287-143-8-2715

10.1099/00221287-145-9-2281

10.1016/j.gene.2004.02.046

10.1073/pnas.1207409109

10.1128/JB.185.2.592-600.2003

10.1128/JB.185.2.601-609.2003

10.1007/s00253-008-1394-5

10.1007/s00203-010-0548-x

10.1016/j.jmb.2007.02.096

10.1111/j.1365-2958.1994.tb01303.x

10.1186/1471-2164-9-56

10.1099/mic.0.27181-0

ChangHM ChenMY ShiehYT BibbMJ ChenCW . 1996. The cutRS signal transduction system of Streptomyces lividans represses the biosynthesis of the polyketide antibiotic actinorhodin. Mol. Microbiol. 21: 1075– 1085.

10.1631/jzus.2004.0173

10.1007/s00253-007-1184-5

10.1111/j.1574-6968.2009.01563.x

10.1371/journal.pone.0031760

10.1371/journal.pone.0019980

10.1016/j.gene.2004.08.006

10.1128/JB.186.5.1345-1354.2004

10.1128/JB.183.11.3468-3475.2001

10.1016/0378-1119(95)00800-4

10.1371/journal.pone.0031475

10.2217/fmb.10.14

10.1074/jbc.M503440200

10.1128/JB.180.12.3100-3106.1998

10.1111/j.1365-2958.2009.07023.x

10.1128/JB.06541-11

10.1128/JB.01889-07

10.1099/mic.0.26334-0

10.1128/JB.00452-11

10.1111/j.1574-6968.2006.00494.x

10.1007/s12275-007-0233-1

10.1007/s10482-008-9231-5

10.1007/s10295-012-1191-0

10.1099/00221287-148-3-643

10.1128/jb.170.3.1168-1174.1988

10.1099/mic.0.035956-0

10.1128/JB.185.24.7291-7296.2003

10.1046/j.1365-2958.1999.01579.x

10.1046/j.1365-2958.2003.03728.x

10.1107/S1744309112026899

10.1016/j.bbrc.2008.12.052

10.1007/s00253-011-3803-4

10.1016/j.jmb.2005.04.058

10.1111/j.1365-2958.2010.07338.x

10.1098/rsob.120097

10.1271/bbb.110277

10.1111/j.1365-2958.2011.07795.x

10.1007/s00203-007-0336-4

10.1093/dnares/dss010

10.1271/bbb.60627

10.1128/JB.00055-07

10.1111/j.1365-2958.2009.06681.x

10.1128/JB.180.6.1549-1555.1998

10.1099/00221287-96-2-299

10.1111/j.1365-2958.2006.05176.x

10.1002/prot.21338

10.1046/j.1365-2958.2001.02387.x

10.1128/JB.181.21.6832-6835.1999

10.1016/S0378-1097(03)00474-9

10.1128/JB.187.2.716-728.2005

10.1128/JB.00933-06

10.1038/ja.2009.33

10.1128/JB.01119-06

10.1007/s10482-010-9443-3

10.1016/B978-0-12-404634-4.00017-6

10.1128/JB.186.11.3570-3577.2004

10.1128/jb.174.9.2958-2967.1992

10.1099/mic.0.047555-0

10.1007/s00253-009-2391-z

10.1016/j.biotechadv.2011.05.004

10.1007/s10529-011-0728-z

10.4014/jmb.1112.12032

10.1128/JB.01789-06

10.1111/j.1365-2958.1995.mmi_18010151.x

10.1046/j.1365-2958.2003.03523.x

10.1016/S1074-5521(99)80113-6

CundliffeE . 2008. Control of tylosin biosynthesis in Streptomyces fradiae. J. Microbiol. Biotechnol. 18: 1485– 1491.

10.1128/JB.00712-10

10.1016/S1074-5521(03)00092-9

10.1007/s00203-011-0768-8

10.1046/j.1365-2958.2003.03571.x

10.1128/jb.178.21.6310-6318.1996

10.1046/j.1365-2958.2000.01977.x

10.1016/j.jmb.2005.06.053

10.1128/JB.01615-06

10.1111/j.1462-2920.2008.01700.x

10.1016/j.resmic.2006.02.004

10.1111/j.1462-2920.2007.01314.x

10.1111/j.1365-2958.2011.07743.x

10.1099/mic.0.033167-0

10.1046/j.1365-2958.1996.01528.x

10.1128/JB.00592-08

10.1371/journal.pone.0038536

10.1099/mic.0.033605-0

10.1099/mic.0.028639-0

10.1128/JB.186.18.6286-6297.2004

10.1128/jb.177.5.1208-1215.1995

10.1099/mic.0.047795-0

10.1046/j.1365-2958.2002.02756.x

10.1111/j.1365-2958.2008.06312.x

10.1271/bbb.90927

10.1128/JB.184.3.794-805.2002

10.1016/j.jmb.2004.08.023

10.1111/j.1365-2958.2005.04512.x

10.1111/j.1365-2958.2009.06968.x

10.1038/nbt820

10.1128/JB.186.9.2567-2575.2004

10.7164/antibiotics.40.496

10.1016/j.gene.2008.07.043

10.1128/JB.181.16.5081-5084.1999

10.1073/pnas.1113908108

10.1074/jbc.M402340200

10.1016/j.mib.2006.04.003

10.1074/jbc.M101109200

10.1046/j.1365-2958.2003.03476.x

10.1038/417141a

10.1128/JB.00204-08

10.1038/nrmicro2478

10.1002/cbic.200800389

10.1111/j.1574-6968.2007.00846.x

10.1002/anie.201103085

10.1128/AEM.01337-10

10.1073/pnas.0901870106

10.1073/pnas.1103523108

10.1073/pnas.1203689109

10.1271/bbb.70007

10.1038/nbt.1538

10.1111/j.1751-7915.2010.00219.x

10.1016/B978-0-12-404634-4.00014-0

10.7164/antibiotics.54.1036

10.1099/mic.0.28139-0

HopwoodDA ChaterKF BibbMJ . 1995. Genetics of antibiotic production in Streptomyces coelicolor A3(2), a model streptomycete. Biotechnology 28: 65– 102.

10.1073/pnas.1019077108

10.7164/antibiotics.57.502

10.1128/JB.01269-10

10.1074/jbc.M807534200

10.1073/pnas.1110435108

10.1021/ja102519v

10.7164/antibiotics.54.239

10.1007/s00253-009-2435-4

10.1073/pnas.0914833107

10.1093/nar/gkn898

10.1186/1471-2164-9-217

10.1128/JB.00087-09

10.1099/mic.0.054205-0

10.1128/JB.01374-09

10.1038/nrmicro2669

10.1126/science.1163885

10.1046/j.1365-2958.2002.02907.x

10.1128/AEM.66.7.2718-2725.2000

10.1128/JB.180.20.5448-5453.1998

10.1046/j.1365-2958.2000.01703.x

VolkerC LupasAN . 2002. Molecular evolution of proteasomes. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 268: 1– 22.

10.1038/nrmicro2696

10.1007/s00203-007-0243-8

10.1038/nrmicro2261

10.1111/j.1365-2958.2010.07051.x

10.1128/EC.00186-07

10.1007/s10295-009-0601-4

10.1039/b804701d

10.1128/JB.00709-09

10.1093/nar/gkl649

10.1073/pnas.0710724105

10.1016/j.chembiol.2009.01.015

10.1016/j.chembiol.2007.11.015

10.1016/S1074-5521(02)00252-1

10.1007/s00203-006-0176-7

10.1111/j.1365-2958.1994.tb01073.x

10.1111/j.1365-2958.1993.tb01174.x

10.1099/mic.0.28019-0

10.1007/s00203-007-0299-5

10.1099/mic.0.27244-0

10.1016/S0378-1119(98)00618-0

10.1016/S0378-1119(03)00617-6

Thông tin
Thông tin xuất bản

Microbiology and Molecular Biology Reviews

Tập 77 Số 1

112-143

Thông tin tác giả