白色链霉菌HKIB0005广谱抗真菌活性小分子及抗真菌蛋白研究

微生物作为重要的活性天然产物来源,在医药和农药的开发过程中起到了重要的作用。当前大多数抗菌药物为微生物产物及其衍生物。其中,放线菌(Actinomycetes)作为抗菌药物的主要来源,一直是备受关注的活性天然产物资源库,代谢产物广泛应用于日常生活及农业生产中。然而,以往的研究主要集中在放线菌抗菌活性小分子上,对抗菌肽及抗菌蛋白的关注度相对较小。本课题通过对从高海拔地区采集样品中分离得到的放线菌资源中,筛选到53株抗菌活性放线菌。对这类活性菌株进行抗菌活性初筛时,发现了一批小分子抗菌物质,其中包括多烯类、抗霉素类、生物碱类,大环内酯类等多种结构类型;与此同时,还发现放线菌Streptomyces sp.HKIB0005在一定的培养条件下能够表达产生广谱抗真菌活性蛋白。通过对该抗真菌蛋白进行进一步分离纯化,序列测定和全基因组分析发现其为一种未报道的新类型抗菌蛋白——脱氢酶。经鉴定,该脱氢酶大小约为43 k Da,表达量高达0.3 mg/m L。抗真菌活性显示,HKIB0005发酵液不经稀释能够完全抑制稻瘟病菌。发酵液经稀释100倍后,仍具有显著的抗真菌活性;分别为对辣椒疫霉菌的抑制率在60%,对尖孢镰刀菌抑制率在40%,对粉红单端孢菌的抑制率在50%。理化参数测定显示该脱氢酶在高于80℃时逐渐失活;Cr~(3+)能够完全抑制蛋白的活性;对蛋白酶K表现出STM2457供应商稳定性。经研究发现,该脱氢酶具有抗菌活性的成熟形式大小约为43 k Da,未成熟形式大小约为49 kINCB018424浓度 Da,其具体的抗菌机制和后成熟机制还有待进一步研究。该脱氢酶良好的广谱抗真菌活性rapid biomarker和稳定性,使其成为了潜在的抗真菌生物防治蛋白。