冯治洋
- 作品数：14 被引量：18H指数：3
- 供职机构：南京农业大学食品科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金深圳市科技计划项目中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学医药卫生轻工技术与工程更多>>
- 基于序列宏基因组学技术的土壤Ⅱ型聚酮合酶KS_α基因的挖掘被引量：1
- 2020年
- [目的]本文旨在挖掘土壤微生物宏基因组(environmental DNA,eDNA)中的Ⅱ型聚酮化合物酮基合成酶基因(ketosynthase alpha,KSα),并依据获得的KSα基因与化合物结构的关系初步预测其所在基因簇可能合成的Ⅱ型聚酮化合物种类。[方法]利用Ⅱ型聚酮合酶基因KSα保守区域设计简并引物筛选珠穆朗玛峰及峨眉山土壤宏基因组文库,对筛选得到的KSα基因片段进行测序,并与已知Ⅱ型聚酮化合物KSα基因、孢子色素基因的氨基酸序列用邻接法构建系统发生树,以大肠杆菌的fabB基因作为系统发生树的外群。[结果]总共筛选得到28个珠峰文库来源的KSα基因,11个峨眉山文库来源的KSα基因。将这些KSα基因的氨基酸序列与34种编码已知Ⅱ型聚酮化合物KSα基因和5种聚酮化合物孢子色素KSα基因的氨基酸序列构建系统发生树,结果显示许多eDNA来源的KSα基因与已知聚酮化合物的KSα基因的氨基酸序列相似性较低,并且除在不同Ⅱ型聚酮结构类型对应的KSα基因分支中均有分布外,有些eDNA来源KSα基因在系统发生树中形成了独立的一个分支。[结论]利用宏基因组学方法可以获得新的KSα基因,通过新基因与已知KSα基因的同源比对,可以预测新基因所合成化合物的新颖性,为新化合物的发现奠定基础。
- 计青青冯治洋
- 关键词：宏基因组学系统发生树
- 土壤宏基因组文库来源酯酶的鉴定与表征被引量：2
- 2017年
- 【目的】利用宏基因组学技术挖掘土壤微生物来源的新型酯酶。【方法】构建土壤微生物宏基因组文库,利用三丁酸甘油酯平板法对所构建的文库进行筛选,并对阳性克隆中鉴定出的酯酶基因进行异源表达和生物化学特性分析。【结果】通过筛选文库中的12万个克隆,获得了一个阳性克隆,对克隆中的DNA片段进行序列分析,发现了一个可能的酯酶基因,通过研究其表达产物,确定其最适pH为9.0,最适反应温度为56°C,在90°C下仍可保持20%的酶活性;能专一性水解短链脂类,对长链脂类无水解作用;对一定浓度范围内的有机试剂如二甲基亚砜、甲醇、乙醇有较好的耐受性,尤其当二甲基亚砜含量为10%(体积比)时,相对酶活可提高44%。【结论】不依赖于微生物可培养性的宏基因组学技术可以发现新的活性酶,本研究获得的对高温、有机试剂有较好耐受性的酯酶ESTYN1具有在工业生产中应用的潜力。
- 李云娣曹明明顾昕琪郑林格龙伊迪蔡栋梁王绍琛冯治洋
- 关键词：宏基因组学酯酶土壤微生物
- 土壤宏基因组来源新型四环素破坏酶基因tet(64)的表达及功能鉴定被引量：1
- 2023年
- [目的]本文旨在研究土壤宏基因组来源的新型四环素破坏酶Tet(64)的耐药机制并分析tet(64)的基因环境,为tet(64)基因的传播及抗生素和佐剂的研发奠定基础。[方法]利用体外生化反应验证Tet(64)降解四环素的功能,通过液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析降解产物,结合序列比对、系统发育树构建、分子对接等生物信息学方法推测Tet(64)中与四环素结合的重要氨基酸残基,解析Tet(64)的耐药机制和tet(64)基因的水平转移风险。[结果]MQ776克隆的序列分析发现tet(64)上游存在IS1插入序列,暗示tet(64)基因具有潜在的水平转移风险。Tet(64)属于黄素依赖型单加氧酶,与首次发现的四环素破坏酶Tet(X)仅有18.93%的序列一致性,与最近发现的一系列土壤来源四环素破坏酶Tet(47)—Tet(56)也只有70%左右的序列一致性。SWISS-MODEL三维建模发现Tet(64)与土壤来源的Tet(50)具有相似的结构,包含1个四环素结合域、1个FAD结合域以及连接上述2个结构域的2个α-螺旋。体外生化试验发现Tet(64)降解四环素后产生了2个特异产物,m/z均为461.0,与Tet(X)催化产物一致。推测反应中四环素C11a位点被羟基化,破坏了C11和C12组成的β-二酮区域,导致四环素不能螯合镁离子而失去抗菌活性。[结论]鉴定了土壤来源的新型四环素破坏酶Tet(64)的四环素降解功能,初步解析了Tet(64)的耐药机制。
- 荣宇凤王绍琛卫林高月皎吕云斌冯治洋
- 关键词：耐药机制分子对接
- 海洋链霉菌Streptomyces sp.MCCC 1A09830抗菌成分的分离与鉴定
- 2020年
- 目的:研究海洋链霉菌Streptomyces sp.MCCC 1A09830与其它菌种的亲缘关系,并分离纯化Streptomyces sp.MCCC 1A09830产生的抗菌成分,鉴定抗菌成分的结构。方法:通过构建系统发育树研究Streptomyces sp.MCCC 1A09830与其它菌种的亲缘关系;采用甲醇提取、硅胶柱层析、高效液相色谱法等分离技术纯化抗菌成分,鉴定抗菌成分的结构。结果:Streptomyces sp.MCCC 1A09830与Streptomyces sp.NEAE-126存在很近的亲缘关系;Streptomyces sp.MCCC 1A09830产生的抗菌成分得到了纯化,获得了化合物1。化合物1经高分辨质谱(High Resolution Mass Spectrometry,HRMS)、一维及二维核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)分析鉴定为Borrelidin A(疏螺旋体素)。结论:从Streptomyces sp.MCCC 1A09830的发酵液中分离得到1种抗菌成分,丰富了Borrelidin的生产菌库,为海洋菌株活性产物的分离提供了支持。
- 刘象博柴树茂曹明明张改云冯治洋
- 关键词：亲缘关系
- 基于序列宏基因组学技术的芳香聚酮抗生素的发现被引量：1
- 2019年
- [目的]本文旨在筛选土壤微生物来源的芳香聚酮抗生素。[方法]通过宏基因组学技术,利用基于酮基合成酶基因(KSα)保守序列设计的简并引物筛选土壤宏基因组文库,获得含有芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆。对阳性克隆质粒测序并通过BLASTx同源比对分析其所包含的芳香聚酮生物合成基因簇。通过接合转移方法将基因簇整合进异源表达宿主白色链霉菌基因组中,培养发酵接合子,利用高效液相色谱技术确定克隆特异性产物并对发酵产物进行抑菌活性检测。[结果]从珠穆朗玛峰土壤宏基因组文库第493号混合文库中扩增得到了1个KSα片段ZF493,蛋白序列分析显示其与酮基合成酶同源,文库筛选得到了含有其对应芳香聚酮生物合成基因簇的阳性克隆cos493。对cos493的测序分析显示其插入片段大小为34 kb,包括酮基合成酶基因(KSα,orf 21)、链长因子基因(KSβ,orf 20)、酰基载体蛋白基因(ACP,orf 19)、环化酶基因(CYC,orf 17和orf 18)、糖基转移酶基因(orf 12)、单加氧酶基因(orf 16)等芳香聚酮合成相关基因。ORF 21与化合物calixanthomycin A聚酮合酶的KSα有67%的相似性,ORF 20与化合物griseorhodin A的KSβ有49%的相似性。通过接合转移使含芳香聚酮合酶基因簇的cos493整合进白色链霉菌宿主基因组中。高效液相色谱分析发酵粗提物发现了2个克隆特异化合物峰,紫外光谱分析显示化合物1在223、296和420 nm处有特征吸收峰,化合物2在214、261和447 nm处有特征吸收峰,特异峰具备芳香聚酮化合物的紫外吸收特征。对发酵粗提物的抑菌活性检测发现,其对金黄色葡萄球菌有抑制作用。[结论]本研究运用基于序列的宏基因组学技术,在链霉菌宿主中表达了来源于土壤微生物的芳香聚酮合酶基因簇并产生了具有抗菌活性的化合物。
- 孟晓露高凯冯治洋
- 关键词：宏基因组学异源表达
- 基于功能宏基因组学技术的金黄色葡萄球菌生物被膜抑制物的发现与活性分析
- 2017年
- 宏基因组学方法直接提取环境中的全部微生物基因组DNA,并使其得到功能性表达,为微生物天然产物的开发利用提供了新的方法。利用功能宏基因组学技术,使用大肠杆菌-链霉菌穿梭载体构建四川峨眉山土壤宏基因组文库,并将文库菌中所携带的环境DNA接合转移到链霉菌宿主中。通过活性筛选获得两个具有抗菌活性的阳性链霉菌克隆,其发酵粗提物对金黄色葡萄球菌生物被膜的形成均有很好的抑制作用,当浓度达到2 MIC(Minimum inhibitory concentration)时,抑制作用超过90%;同时,两种粗提物样品对金黄色葡萄球菌生物被膜也存在显著的清除作用,其中EM110样品对金黄色葡萄球菌生物被膜的清除率高于EM123样品。本文通过功能宏基因组学技术,直接从土壤中筛选获得了对金黄色葡萄球菌生物被膜有较强抑制及清除作用的活性物质。
- 朱莹柴树茂曹明明王绍琛冯治洋
- 关键词：宏基因组学金黄色葡萄球菌
- 土壤宏基因组文库中四环素耐药基因的功能筛选
- 【目的】土壤微生物是抗生素耐药基因的起源和最大的储存库,土壤耐药基因组中蕴含了大量未知的耐药基因,可能通过基因的水平转移对生态环境和人类健康构成潜在威胁。宏基因组学方法可最大限度挖掘土壤中庞大的耐药基因组多样性,进而为临...
- 王绍琛高霞高月皎李延清冯治洋
- 关键词：土壤
- 文献传递
- 基于序列筛选发掘宏基因组文库中的新颖卤化酶基因被引量：1
- 2018年
- 绝大部分微生物的不可培养性使微生物的开发利用受到了限制,而宏基因组学策略为研究土壤中的不可培养微生物提供了途径.天然卤化物具有抗菌活性和抗肿瘤活性等生物活性,卤化酶在催化化合物的卤化过程中,对化合物活性产生重要影响,而以卤化酶基因为探针,可以发现与之偶联的天然生物合成基因簇,为卤化物的发现提供基础.利用卤化酶基因序列的保守区域设计简并引物,筛选土壤宏基因组文库获得卤化酶阳性克隆,并对获得的卤化酶基因间的进化及其与天然产物合成的关系进行分析.结果显示:通过同源序列筛选获得了65个卤化酶阳性克隆,序列同源分析表明约85%的阳性克隆中的卤化酶基因序列与已知卤化酶的相似性低,所获卤化酶基因具有较好的新颖性和多样性.而对所获克隆中生物合成相关基因的分析表明其中一个克隆中同时存在聚酮合酶基因与卤化酶基因,其可能与卤代I型聚酮合成相关.本研究基于序列筛选的方法,从宏基因组文库中发现了新的卤化酶基因和聚酮合酶基因,为进一步发现新颖的天然卤化物生物合成基因簇及天然卤化物奠定了基础.
- 张冬寒曹明明李延清王绍琛郝鹏冯治洋
- 关键词：宏基因组学土壤微生物
- 红树林链霉菌ZFSM1-146中抗菌活性物质的发现被引量：4
- 2021年
- 【背景】红树林来源的放线菌蕴含着丰富的次级代谢产物资源,是挖掘小分子药物的重要来源。【目的】对红树林放线菌天然产物进行研究,分离和鉴定其中的抗菌活性化合物。【方法】采用稀释涂布平板法分离纯化红树林土壤中的放线菌,通过琼脂块法初筛和滤纸片法复筛获得具有抗菌活性的放线菌;基于16SrRNA基因序列分析和系统发育树构建确定目标放线菌种类;通过高效液相色谱法对目标放线菌的发酵产物进行分析,采用硅胶柱层析和高效液相色谱分离技术结合的活性追踪法纯化抗菌活性物质;经高分辨电喷雾电离质谱和核磁共振波谱技术鉴定抗菌活性物质的结构。【结果】从红树林土壤中筛选到一株抗菌活性较强的放线菌ZFSM1-146,16SrRNA基因序列及其基因片段构建的系统发育树分析初步确定其为抗生链霉菌(Streptomyces antibioticus);菌株ZFSM1-146可产生抗菌活性化合物1-3,化合物1-3经结构鉴定分别为放线菌素XOβ、X2和D。经培养基初步优化,抗菌活性最强的放线菌素X2的产量约达到原来的2倍。【结论】从红树林土壤中筛选出一株可产生抗菌活性物质的抗生链霉菌ZFSM1-146,并鉴定出3个抗菌活性成分均为放线菌素类化合物,为后续进行放线菌素的产量优化和通过分子遗传手段进行结构改造提供了宝贵的菌种资源。
- 向晨晨周珊珊柴树茂曹明明王立岩冯治洋
- 关键词：红树林抗菌活性物质放线菌素
- 土壤微生物中新型β-葡萄糖苷酶的挖掘与鉴定被引量：4
- 2018年
- 【背景】通过培养微生物来获得新β-葡萄糖苷酶因只有少部分微生物可以被培养而受到限制,但宏基因组学技术可以挖掘非培养微生物来源的β-葡萄糖苷酶资源。【目的】利用宏基因组学技术挖掘土壤微生物来源的新型β-葡萄糖苷酶,并对其酶学性质进行初步分析。【方法】构建土壤微生物的宏基因组文库,利用七叶苷平板显色法对所构建的文库进行筛选获得阳性克隆,并对阳性克隆所含的β-葡萄糖苷酶基因进行异源表达和生物化学特性分析。【结果】通过筛选文库中的62万个克隆,获得一个具有β-葡萄糖苷酶活性的克隆,其插入片段中包含一个2 301 bp的ORF(YNBG3),蛋白同源性分析显示其属于β-葡萄糖苷酶第三家族。对YNBG3酶的生化分析确定其最佳反应温度为53°C,最适p H为5.2,有较好的热稳定性,对一定浓度范围内的DMSO、丙酮、乙醇等有机试剂有较好的耐受性,EDTA和尿素可增加该酶的活性。【结论】利用宏基因组学技术获得了一个有较好热稳定性及耐受一定浓度有机试剂和尿素的新β-葡萄糖苷酶。
- 王霏王绍琛曹明明冯治洋
- 关键词：宏基因组学Β-葡萄糖苷酶酶学性质
