Кобилянський А. М. Гени актиноміцетів, що контролюють етапи відновлення, окиснення та глікозилювання у біосинтезі ангуциклінових антибіотиків

У роботі викладено результати досліджень біосинтезу трьох ангуциклінових антибіотиків: ландоміцину Е у S. globisporus 1912, урдаміцину А у S. fradiae Tu2717 і симоциклінону D8 у S. antibioticus Tu6040. Проведено інактивацію гена оксигенази lndE, залученого у біосинтез ладоміцину Е і встановлено, що його продуктом є оксигеназа 12С-положення молекули цього антибіотика. Запропоновано послідовність реакцій окиснення полікетидного попередника у біосинтезі ландоміцину. Гетерологічна експресія гена урдаміцинової глікозилтрансферази urdGT2 у lndE-мутанті S. globisporus Е7 веде до утворення нових глікозильованих аналогів прежадоміцину. Проведено порівняння послідовностей реакцій окиснення та глікозилювання у біосинтетичних шляхах урдаміцинів та ландоміцинів. Здійснено гетерологічну експресію генів оксигеназ urdМ та lanM2 у шести штамах стрептоміцетів, внаслідок чого отримано нові ангуциклінові метаболіти. Спрямована інактивація гена імовірної оксигенази simA7 у S. antibioticus Tu6040 веде до припинення синтезу симоциклінонів, що свідчить про роль гена у формуванні каркасу цих антибіотиків. З'ясовано, що продукт гена simA8 задіяний у введенні атома оксигену у положення С12b попередника симоциклінону D8. Проведено злиття протопластів мутантів, отриманих внаслідок інактивації та гетерологічної експресії генів оксигеназ та глікозилтрансфераз ангуциклінів. Відібраний після злиття протопластів S. fradiae urdQ/R та S. globisporus M12 штам Rec5 продукує близько сорока сполук ангуциклінової природи, серед яких раніше не описані олівозилтетрангоміцин та три глікозильованих похідних тетрангулолу. Доведено ефективність використання Сre-рекомбінації спільно із Redirect- технологією для отримання крупних делецій у хромосомі S. coelicolor М145. Видалено два найбільших геномних острови (GI2 i GI5) та фрагмент лівого кінця його хромосоми, внаслідок чого зменшено розміри геному і позбавлено його від мобільних генетичних елементів з метою використання штаму S. coelicolor М145, як господаря для гетерологічної експресії генів біосинтезу ангуциклінів.