微生物学通报  2015, Vol. 42 Issue (12): 2494-2494

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金城
JIN Cheng
一种发掘ε-聚赖氨酸合成酶的生物信息学新方法
A new method to in silico identify ε-poly-L-lysine synthetases
微生物学通报, 2015, 42(12): 2494-2494
Microbiology China, 2015, 42(12): 2494-2494
10.13344/j.microbiol.china.158012
一种发掘ε-聚赖氨酸合成酶的生物信息学新方法
金城    
《微生物学通报》编委会 北京 100101
关键词: ε-聚赖氨酸    ε-聚赖氨酸合成酶    生物信息学识别    
A new method to in silico identify ε-poly-L-lysine synthetases
JIN Cheng     
The Editorial Board of Microbiology China, Beijing 100101, China
Key words: ε-poly-L-lysine    ε-poly-L-lysine synthetase    in silico identification    

ε-聚赖氨酸(ε-Poly-L-lysine,ε-PL)作为一种天然防腐剂,已知的ε-PL产生菌基本仅在链霉菌科(Streptomycetaceae)和麦角菌真菌(Ergot fungi)中发现[1, 2]。目前ε-PL产生菌筛选方法仍为传统的化学方法,存在工作量大、周期长等劣势,所用染料存在一定毒性。

ε-PL的合成及聚合度控制是由ε-PL合成酶,Pls是一种非核糖体肽合成酶(NRPS),其结构域的排布特征已在模式菌株S. albulus NBRC 14147中得到了比较系统的研究。随着细菌已测序基因组数目的急剧增长,基于基因组序列挖掘ε-PL产生菌可作为一种新的选择。本期介绍了王静、谭之磊、欧竑宇等发表的论文“细菌基因组序列中ε-聚赖氨酸合成酶的生物信息学识别与分析”[3],作者开发了一种基于Pls的结构域特征和作用机制生物信息学识别算法,应用该算法在已测序的细菌基因组中进行了Pls识别,发现编码Pls的菌株主要属于放线菌,但并不局限于已知的链霉菌科中;所预测的Pls均具有相同的结构域排布,而跨膜结构域和Linker区相对不保守,仅在少数位点存在保守的氨基酸残基或有特定残基分布特征,其中一些位点已被报道与ε-PL聚合度相关。

虽然作者提出的预测方法的准确性还有待于验证,但与单纯的序列比对相比,该方法为ε-PL产生菌的筛选提供新的思路;另外用该方法发现的保守氨基酸残基可为ε-PL产生菌的改造提供思路。

参考文献
[1] Nishikawa M, Ogawa K.Distribution of microbes producing antimicrobial ε-poly-L-lysine polymers in soil microflora determined by a novel method[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2002, 68(7):3575-3581
[2] Geng WT, Yang C, Gu YY, et al.Cloning of epsilon-poly-L-lysine (ε-PL) synthetase gene from a newly isolated ε-PL-producing Streptomyces albulus NK660 and its heterologous expression in Streptomyces lividans[J]. Microbial Biotechnology, 2014, 7(2): 155-164
[3] Wang J, Tan Z-L, Bi De-Xi, et al.In silico identification and analyses of ε-poly-L-lysine synthetases in bacterial genome sequences[J]. Microbiology China, 2015, 42(12):2495-2504(in Chinese)王静,谭之磊,毕德玺,等.细菌基因组序列中ε-聚赖氨酸合成酶的生物信息学识别与分析[J].微生物学通报, 2015, 42(12): 2495-2504