彩票白菜导航

彩票白菜导航坐倚珞珈山,环绕东湖水,绿树成荫,花香流溢。学部源于1943年成立的湖北省省立医学院,现在是武汉大学六大学部之一。 学部含基础医学院、第一临床学院、第二临床学院、口腔医学院、药学院、健康学院、职业技术学院...

地址: 湖北省武汉市武昌区东湖路115号
电话:027-68759364
中国科学院院士: 邓子新舒红兵
国家级教学名师: 樊明文边专
国家杰出青年基金获得者: 邓子新舒红兵章晓联李红良卿国良
百千万人才工程选者: 舒红兵、黄从新章晓联?
万人计划: 领军人才:舒红兵唐其柱李红良 ? ? ?
教育部新世纪优秀人才: 章晓联、何小华乐江、 于红刚 李雁郑芳、
胡锦跃、 黄鹤、李红良、 张 旗、 叶晓茜、 尚政军、 郭继华、 张玉峰、
周海兵、 刘天罡、 王连荣、 瞿旭东、洪 葵
彩票白菜导航招生宣传视频 武汉大学彩票白菜导航2018年招生指南 武汉大学彩票白菜导航2017年招生指南 武大招生五大变化 武汉大学2017年农村学生“自强计划”分省分专... 武汉大学全日制普通本科招生章程 武汉大学2017年招收保送生简章 彩票白菜导航新增基础医学本科专业 2015年彩票白菜导航本科招生指南
广州阳普医疗科技股份有限公司招聘 武汉金域医学检验所有限公司招聘 泰安市立医院招聘 安徽医科大学第二附属医院博士招聘 遵义医科大学附属医院博士招聘 潍坊医学院博士招聘 昆明市延安医院招聘 2020年新余市市直医疗卫生单位公开招聘急需紧... 汉川市中医医院招聘
彩票白菜导航2002级七年制医学专业校友... 彩票白菜导航98届校友回母校庆祝毕业20... 国庆期间近500名校友重返母校 彩票白菜导航校友40年后再聚首 金秋十月彩票白菜导航多批海内外校友返... 河南校友会医学分会成立 国庆节期间多届海内外校友返校聚会 2016年全校校友及筹资工作座谈会... 65级老学长回母校团聚
口腔医学院校友耶鲁大学刘斌博士... 彩票白菜导航两名校友当选第十九届中央... 彩票白菜导航79级校友李建明当选国家体... 校友王艳玲当选湖北省委常委、宣... 彩票白菜导航79级校友李建明当选国家体... 92级校友许永涛荣获全国五一劳动... 校友孟祥金入选美国科学院院士 向1947级校友致敬 92级校友许永涛荣获全国五一劳动...
武汉大学医学研究院2018届毕业生... 武汉大学第一临床学院2018届毕业... 武汉大学药学院2018届毕业生合影 武汉大学口腔医学院2018届毕业生... 武汉大学健康学院2018届毕业生合... 武汉大学基础医学院2018届毕业生... 武汉大学第二临床学院2018届毕业... 武汉大学彩票白菜导航1986级合影 武汉大学彩票白菜导航1984级合影
教研动态
刘天罡教授利用无细胞体系挖掘羊毛硫肽类天然产物
2020-07-23 19:09:31 来源:武汉大学新闻网 点击数:

新闻网讯(通讯员姚苑)7月21日,Advanced Science(《先进科学》IF=15.84)以长文Full Paper形式发表武汉大学药学院刘天罡教授课题组的最新研究成果。该成果开发了一套无细胞蛋白合成平台,可为高产羊毛硫肽及挖掘新的羊毛硫肽提供一种普适、快速、高效的方法。

无细胞平台用于发现新的羊毛硫肽和指导其体内高产

论文题为“A Cell-Free Platform Based on Nisin Biosynthesis for Discovering Novel Lanthipeptides and Guiding Their Overproduction In Vivo”(《基于乳酸链球菌素生物合成的无细胞平台用于发现新的羊毛硫肽和指导其体内高产》)。武汉大学药学院博士生刘然为第一作者,刘天罡为该论文的独立通讯作者。该研究工作得到国家重点研发计划合成生物学专项、国家自然科学基金、湖北省杰出青年基金的大力支持。

天然产物中有一类称之为核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPPs),顾名思义该类化合物是指由核糖体合成的多肽,再经过翻译后修饰而得到的一大类天然产物,而其中又以羊毛硫肽类(Lanthipeptide)化合物最具有代表性,这类化合物具有广泛的结构和生物活性多样性,来源也非常广泛。比如,乳酸链球菌素(nisin),为什么酸菜不会腐烂?火腿肠如何能够常温放置数月?都是乳酸链球菌素超级杀菌的功劳,但是其有能够被人体分泌的酶分解成氨基酸,其被WHO和FDA批准作为安全的食物防腐剂已经使用了几十年。

根据大量的基因组信息暗示,目前已被发现并鉴定的羊毛硫肽类化合物仅仅占自然界的很小一部分,有大量未知的羊毛硫肽类化合物有待发现和阐明,但很多含有相关基因的微生物在实验室条件中无法培养或者在实验室条件下无法产生羊毛硫肽。虽然研究人员开发了大肠杆菌、乳酸菌等异源表达系统,但这种方式一方面容易形成包涵体,另一方面由于大多数羊毛硫肽具有抑菌性,因此在异源宿主微生物内表达羊毛硫肽就变成了自相矛盾,想要找到很好的“矛”(羊毛硫肽),但是它却刺破了“盾”(异源宿主微生物)。此外,由于该类化合物具有重要的工业和医用价值,提升该类化合物的产量有迫切需求,虽然对于其生物合成的酶学机理有很好的基础,但是整个体系的限速步骤还没有确定,无法精准进行改造。

基于以上科学问题,刘天罡课题组开发了一套无细胞蛋白合成平台(cell-free protein synthesis, CFPS),以其中研究最为透彻的nisin为目标化合物。羊毛硫肽的基因簇虽然较为复杂,但是其中大部分是宿主为了抵抗自身的抑菌活性等而合成的免疫蛋白、转运蛋白以及调节蛋白,而真正负责合成羊毛硫肽的基因只有少数几个。因此,在体外无细胞系统中解决目前在羊毛硫肽研究中面临的种种问题即简单又高效,矛和盾的问题在无细胞体系中不存在了!

在这项工作中,首先搭建nisin的CFPS高效合成平台,通过在CFPS平台利用系统滴定的方式锁定其生物合成的限速步骤,并以其精准指导工业菌株代谢改造,一步改造使nisin产量提升60%;并以此原则指导异源宿主进行代谢改造,也使产量提升近90%。其次,利用该平台在一天之内将NCBI数据库中所有与nisin骨架类似的潜在羊毛硫肽中进行了挖掘,从中鉴定到4条具有抑菌活性(包括对耐药菌MRSA的抑菌活性)的新羊毛硫肽,其中1条对临床致病菌株粪肠球菌的抑菌活性优于nisin。再次,构建了nisin的突变体的文库,利用搭建的CFPS平台对其进行高通量筛选,最终从中筛选到一条有5个突变位点的羊毛硫肽M5, 将这种抗革兰氏阳性菌的化合物赋予了具有抗革兰氏阴性菌的活性。该成果可为高产羊毛硫肽及挖掘新的羊毛硫肽提供一种普适、快速、高效的方法,并且形成的CFPS平台也可应用于其他RiPPs的研究。

羊毛硫肽无细胞合成平台

原文链接:

刘天罡课题组链接:

(编辑:陈丽霞)

友情链接