紅麴中 Monacolin K 生合成相關基因選殖與分析

黃玟寧(Wen-Nin Huang)

指導教授 ： 楊健志

國立臺灣大學/生命科學院/微生物與生化學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.10158

摘要

Polyketide 為自然之結構多樣性化合物，是微生物所產生之二次代謝物，大部分由真菌及絲狀細菌所產生，具有釵h的生理活性，包括抗生素或真菌毒素。其負責合成之酵素 polyketide synthase (PKS) 十分類似脂肪酸合成酶 (fatty acid synthase, FAS)。PKS 與 FAS 不同的是其可允雩鼮L或增加某些還原及脫水反應，而可產生釵h結構多樣性之化合物。Monacolin K (lovastatin) 為一種 polyketide，是膽固醇生合成之關鍵酵素 HMG-CoA reductase 的抑制劑，而 Aspergillus terreus 及 Monascus spp. 為自然界中可生產 monacolin K 之兩種真菌。在 A. terreus 中，lovastatin 主要由兩個 polyketide synthase (PKS) 所合成，分別為 lovastatin nonaketide synthase (LNKS) 及 lovastatin diketide synthase (LDKS)，負責合成 lovastatin 之主體結構，此外，還需要其他輔助酵素的作用，例如 LovA、LovC 及 LovD，才能合成完整之 lovastatin。為了瞭解 monacolin K 在紅麴 (M. purpureus) 中的生合成機制，必須要得到參與其合成之 PKS 基因。本論文建立紅麴基因組庫，並利用 PCR 製備 KS domain 與 AT domain 專一性探針，篩選紅麴之基因組庫，得到一含有 15-18 kb 插入片段之選殖體 p3，將其以 NotI 及 XhoI 切割成五個片段，分別得到五個次選殖體。目前四個次選殖體已完成定序工作，共約 8.9 kb (pDASHB5)，內含一可能之 PKS 基因，及一可能的 ORF。此 PKS 基因前半部與 lovB (LNKS) 基因具同源性，而後半部則與 lovF (LDKS) 具同源性，且轉譯後之胺基酸序列也獲得相同的結果。根據 domain 預測結果，此可能之 PKS 具有 KS、(AT)、ER、KR 與 ACP domain，排列方式與一般 PKS 無異，但比起 LDKS 及 LNKS 則缺乏了 DH 及 MT domain。另外，pDASHB5 也含有一可能之 ORF，與 lovastatin 生合成基因 cluster 中的 ORF12 具相似性，但轉譯後之胺基酸序列則完全不同，為一未知弁鄋熙J白質。依據所得之部分序列設計三條胜肽 (KS15p、KS25p 與 AT25p)，用以免疫小白鼠，以獲得抗體，其中 KS25p 所得到的多株抗體可以專一性辨認胜肽本身，但經由西方轉印分析卻無法辨識紅麴全蛋白質粗抽液中大於 200 kD 的蛋白質。

關鍵字

Monacolin K ； Polyketide 合成脢 ； 紅麴

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Monacolin K ； Polyketide synthase ； Monascus

參考文獻

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