JACS:劉鳳權等在農藥殘留檢測研究方面獲進展

2021-01-15 生物谷

近日,南京農業大學植保學院劉鳳權教授領導的研究團隊在《Journal of the American Chemistry Society》(影響因子8.58)上發表了題為《Biosynthesis of HSAF, a Tetramic Acid-containing Macrolactam from Lysobacter enzymogenes》的研究論文。該論文以錢國良博士為並列第一作者,劉鳳權教授為第一通訊作者,首次報導了新型生防細菌——產酶溶桿菌的全基因組信息,在對該菌產生的一種熱穩定抗菌物質(HSAF)進行分離和結構鑑定的基礎上,明確了HSAF在該菌體內合成的關鍵基因,揭示了HSAF獨特的生物合成機制,研究結果為利用基因工程和發酵工程實現該抗菌物質的產業化及生產應用奠定了基礎。

此外,劉鳳權教授領導的研究團隊2010年在《Biosensors & Bioelectronics》(影響因子5.429)上先後發表了兩篇題為《Development of an immunochromatographic assay for the rapid detection of chlorpyrifos-methyl in water samples》和《A novel immunochromatographic electrochemical biosensor for highly sensitive and selective detection of trichloropyridinol, a biomarker of exposure to chlorpyrifos》的研究論文。這兩篇論文分別以博士生華修德和王利民為第一作者,劉鳳權教授為第一通訊作者。詳細研究了基於單克隆抗體和免疫傳感器的農藥(代謝物)殘留快速檢測技術,開發了農藥及代謝產物免疫檢測試紙條,可用於農產品和環境中農藥殘留的在線檢測。(生物谷Bioon.com)

Biosynthesis of HSAF, a Tetramic Acid-Containing Macrolactam from Lysobacter enzymogenes

Lili Lou†, Guoliang Qian‡, Yunxuan Xie†, Jiliang Hang†, Haotong Chen†, Kathia Zaleta-Rivera†, Yaoyao Li†§, Yuemao Shen§, Patrick H. Dussault†, Fengquan Liu*‡, and Liangcheng Du*†

HSAF was isolated from Lysobacter enzymogenes, a bacterium used in the biological control of fungal diseases of plants. Structurally, it is a tetramic acid-containing macrolactam fused to a tricyclic system. HSAF exhibits a novel mode of action by disrupting sphingolipids important to the polarized growth of filamentous fungi. Here we describe the HSAF biosynthetic gene cluster, which contains only a single-module polyketide synthase/nonribosomal peptide synthetase (PKS/NRPS), although the biosynthesis of HSAF apparently requires two separate polyketide chains that are linked together by one amino acid (ornithine) via two amide bonds. Flanking the PKS/NRPS are six genes that encoding a cascade of four tightly clustered redox enzymes on one side and a sterol desaturase/fatty acid hydroxylase and a ferredoxin reductase on the other side. The genetic data demonstrate that the four redox genes, in addition to the PKS/NRPS gene and the sterol desaturase/fatty acid hydroxylase gene, are required for HSAF production. The biochemical data show that the adenylation domain of the NRPS specifically activates l-ornithine and that the four-domain NRPS is able to catalyze the formation of a tetramic acid-containing product from acyl-S-ACP and ornithinyl-S-NRPS. These results reveal a previously unrecognized biosynthetic mechanism for hybrid PK/NRP in prokaryotic organisms.

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