6月7日，微生物學期刊Molecular Microbiology在線發表了中科院上海生命科學研究院植生生態所姜衛紅研究組的學術論文Differential regulation of antibiotic biosynthesis by DraR-K, a novel two-component system in Streptomyces coelicolor。該研究揭示了天藍色鏈霉菌中新型雙組分系統DraR-K參與抗生素生物合成差異調控的分子機制。
雙組分系統(Two-component system，TCS)是生物體感受外界刺激，調節細胞生理代謝和行為的信號傳導系統，由*激酶和應答調控蛋白組成。TCS廣泛存在于微生物中，參與調控初級與次級代謝、形態分化、滲透壓以及致病性等重要生理過程。鏈霉菌是自然界中zui主要的抗生素產生菌，對其開展抗生素合成相關TCS的研究不僅有助于認識其復雜的調控網絡，還可以指導工業菌株的遺傳改造。
姜衛紅組博士研究生郁珍瑜和蘆銀華副研究員的工作發現，雙組分系統DraR-K能夠在高氮環境中被激活，進而正調控放線紫紅素(ACT)的合成，同時負調控十一烷基靈菌紅素(RED)和黃色色素yCPK的生物合成。這些調控過程是由抗生素合成途徑特異性調控基因介導的。同時，定位了DraR在下游靶基因actII-ORF4和kasO上游調控區的DNA結合序列；基于靶基序，預測和鑒定了DraR-K的regulon，并進一步揭示DraR-K通過影響初級代謝間接參與抗生素生物合成調控的可能途徑。
有趣的是，draR-K的同源基因廣泛存在于不同鏈霉菌中。除蟲鏈霉菌draR-K的同源基因draR-Ksav的缺失導致阿維菌素產量大幅度提高，而寡霉素的產量卻下降，提示由DraR-K介導的抗生素生物合成的差異調控機制在鏈霉菌中比較保守。這種由TCS介導的抗生素生物合成的差異調控機制在鏈霉菌中尚屬發現。
該工作得到了*“創新2020”、*973計劃、國家自然科學基金委等項目的支持。
