RU2441915C9 - Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891 - Google Patents

Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891

Info

Publication number
RU2441915C9
RU2441915C9 RU2010107424/10A RU2010107424A RU2441915C9 RU 2441915 C9 RU2441915 C9 RU 2441915C9 RU 2010107424/10 A RU2010107424/10 A RU 2010107424/10A RU 2010107424 A RU2010107424 A RU 2010107424A RU 2441915 C9 RU2441915 C9 RU 2441915C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lantibiotic
polypeptide
mlb
orf
seq
Prior art date
Application number
RU2010107424/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2441915C2 (en
RU2010107424A (en
Inventor
Стефано ДОНАДИО (IT)
Стефано ДОНАДИО
Маргерита СОСИО (IT)
Маргерита СОСИО
Стефания СЕРИНА (IT)
Стефания СЕРИНА
Давиде МЕРКОРИЛЛО (IT)
Давиде МЕРКОРИЛЛО
Original Assignee
Сентинелла Фармасьютикалс, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сентинелла Фармасьютикалс, Инк. filed Critical Сентинелла Фармасьютикалс, Инк.
Priority to RU2010107424/10A priority Critical patent/RU2441915C9/en
Publication of RU2010107424A publication Critical patent/RU2010107424A/en
Publication of RU2441915C2 publication Critical patent/RU2441915C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2441915C9 publication Critical patent/RU2441915C9/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biosynthesis.
SUBSTANCE: invention refers to isolation of nucleic acid molecules that mediate enzymes required for biosynthesis route of lantibiotic 107891 and its homologs. NC contains nucleotide sequence (NS) selected out of a) mlb gene cluster with a certain sequence or b) sequence that corresponds to the sequence a) due to genetic code degeneracy and mediates the same polypeptides, or c) any of ORF NS that mediate polypeptides with the determined amino acid sequence or their combinations. Recombinant vector for transformation of a host cell capable of producing lantibiotic 107891, its homologs and precursors were discovered in the invention. Lantibiotic 107891 or its derivatives are received by culture of host cell transformed by the vector in conditions suitable for cell growth, gene expression and production of the lantibiotic ot its derivative. The isolated polypeptide involved in biosynthesis of lantibiotic 107891 and its homologs is described. Lantibiotic 107891 is beneficial as food supplement and for antibacterial agent preparation.
EFFECT: antimicrobial activity, particularly, against gram-positive bacteria, including methicillin- and vancomycin-resistant strains.
34 cl, 4 dwg, 1 tbl, 6 ex

Description

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Настоящее изобретение относится к области лантибиотиков и, более конкретно, к выделению молекул нуклеиновых кислот, которые кодируют ферменты, необходимые для пути биосинтеза лантибиотика 107891 и его гомологов. Раскрыты функции генных продуктов, вовлеченных в продукцию 107891. В настоящем изобретении предложены новые биосинтетические гены, необходимые для продуцирования 107891, кодируемые полипептиды, рекомбинантные векторы, содержащие последовательности нуклеиновых кислот, которые кодируют указанные полипептиды, клетки-хозяева, трансформированные указанными векторами, и способы продуцирования лантибиотиков с использованием указанных трансформированных клеток-хозяев, включающие способы продуцирования 107891, его предшественника, его производного или модифицированного лантибиотика, отличающегося от 107891 или его предшественника.The present invention relates to the field of lantibiotics and, more specifically, to the isolation of nucleic acid molecules that encode the enzymes necessary for the biosynthesis of lantibiotic 107891 and its homologs. The functions of the gene products involved in the production of 107891 are disclosed. The present invention provides new biosynthetic genes necessary for the production of 107891, encoded polypeptides, recombinant vectors containing nucleic acid sequences that encode these polypeptides, host cells transformed with these vectors, and production methods lantibiotics using these transformed host cells, including methods for producing 107891, its predecessor, its derivative th or modified lantibiotic, different from 107891 or its predecessor.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Постоянное увеличение патогенных бактерий, устойчивых к существующим антибиотикам, представляет собой глобальную опасность для здоровья, и, таким образом, существует острая необходимость в обнаружении и разработке нового соединения, активного против устойчивых бактерий. Последнее приводит к возобновившемуся интересу к природным продуктам, которые в прошлом представляли собой богатый источник антибиотиков, таких как пенициллины, макролиды и гликопептиды. Привлекательными кандидатами также являются противомикробные пептиды и среди них пептиды, обозначаемые как лантибиотики, т.е. лантионин-содержащие антибиотики. Лантибиотики образуют особую группу среди противомикробных пептидов и отличаются несколькими особенностями, такими как характеристика первичной и пространственной структуры, уникальные пути биосинтеза и реакции модификации пептидов, и сильная антибактериальная активность. Они представляют собой группу пептидных противомикробных соединений, секретируемых грамположительными бактериями, и в первую очередь действуют на грамположительные бактерии. Лантибиотики синтезируются на рибосомах в виде препропептидов, которые посттрансляционно модифицируются до их биологически активных форм. Препептид состоит из N-концевой лидерной последовательности, которая не подвергается какой-либо посттрансляционной модификации и отщепляется во время или после секреции из клетки, и С-концевой области (пропептида), которая модифицируется посттрансляционно. Лантибиотики продуцируются различными бактериями: общее свойство этих соединений заключается в присутствии одного или более чем одного остатка лантионина, который состоит из двух остатков аланина, ковалентно сшитых тиоэфирной связью. Тиоэфирный мостик образуется тогда, когда остаток цистеина реагирует с дегидроаланиновой или дегидробутириновой группировкой с образованием соответственно лантионинового или метиллантионинового остатка. Остатки дегидроаминокислоты, в свою очередь, образуются путем дегидратации соответственно серина и треонина. На основе структурных и функциональных свойств лантибиотики обычно разделяются на две группы, тип А и тип В. Лантибиотики тип А представляют собой удлиненные катионные пептиды с длиной, варьирующей от 20 до 34 аминокислотных остатков: низин, субтилин, эпидермин и Рер5 являются членами этой группы. Тип В представляет собой глобулярные пептиды с общим отрицательным зарядом: примерами этой группы лантибиотиков являются мерсацидин, циннамицин, лактицин 481 и актагардин. Эти структурные различия отражаются на механизме действия. Соединения типа А осуществляют свою противомикробную активность путем блокирования биосинтеза клеточной стенки и образования пор в клеточных мембранах посредством механизма, которому может способствовать или не способствовать предшествующее закрепление на клеточном липиде-мишени II. Лантибиотики типа В также проявляют свою противомикробную активность путем ингибирования биосинтеза пептидогликанов, но эти соединения не образуют поры после связывания с липидом II.The constant increase in pathogenic bacteria resistant to existing antibiotics is a global health hazard, and thus there is an urgent need to detect and develop a new compound that is active against resistant bacteria. The latter leads to a renewed interest in natural products, which in the past have been a rich source of antibiotics such as penicillins, macrolides and glycopeptides. Antimicrobial peptides are also attractive candidates, among them peptides designated as lantibiotics, i.e. lanthionine-containing antibiotics. Lantibiotics form a special group among antimicrobial peptides and differ in several features, such as the characteristics of the primary and spatial structure, unique pathways of biosynthesis and peptide modification reactions, and strong antibacterial activity. They are a group of peptide antimicrobial compounds secreted by gram-positive bacteria, and primarily act on gram-positive bacteria. Lantibiotics are synthesized on ribosomes in the form of prepropeptides, which are post-translationally modified to their biologically active forms. The prepeptide consists of an N-terminal leader sequence that does not undergo any post-translational modification and is cleaved during or after secretion from the cell, and a C-terminal region (propeptide) that is modified post-translationally. Lantibiotics are produced by various bacteria: a common property of these compounds is the presence of one or more than one lanthionine residue, which consists of two alanine residues covalently crosslinked by a thioether bond. A thioether bridge is formed when the cysteine residue reacts with a dehydroalanine or dehydrobutyrin group to form a lanthionine or methylanthionine residue, respectively. Residues of dehydroamino acids, in turn, are formed by dehydration of serine and threonine, respectively. Based on the structural and functional properties, lantibiotics are usually divided into two groups, type A and type B. Lantibiotics type A are elongated cationic peptides with a length varying from 20 to 34 amino acid residues: nisin, subtilin, epidermine and Pep5 are members of this group. Type B is globular peptides with a common negative charge: examples of this group of lantibiotics are mersacidin, cinnamycin, lacticin 481 and actagardine. These structural differences are reflected in the mechanism of action. Type A compounds carry out their antimicrobial activity by blocking the biosynthesis of the cell wall and the formation of pores in cell membranes through a mechanism that may or may not be promoted by prior fixation on target cell lipid II. Type B lantibiotics also show their antimicrobial activity by inhibiting the biosynthesis of peptidoglycans, but these compounds do not form pores after binding to lipid II.

Показано, что лантибиотики обладают эффективностью и полезны в качестве пищевых добавок и антибактериальных агентов. Низин, являющийся наиболее изученным лантибиотиком, продуцируется Lactococcus lactis и является активным при низких концентрациях (низкие наномольные MIC (минимальные ингибирующие концентрации)) в отношении многих грамположительных бактерий, включающих устойчивые к лекарствам штаммы и пищевые патогены Clostridium botulinum и Listeria monocytogenes. Его широко используют в качестве пищевого консерванта без значительного развития бактериальной устойчивости. Другие лантибиотики демонстрируют интересные биологические активности: например, эпидермин демонстрирует высокую эффективность против Propionibacterium acnes; циннамицин и дурамицин ингибируют фосфолипазу А2 и ангиотензин-превращающий фермент, обеспечивая потенциальные применения в качестве противовоспалительных агентов и для регуляции кровяного давления, соответственно; и мерсацидин ингибирует множество грамположительных бактерий, включая метициллин-устойчивый Staphylococcus aureus (MRSA).Lantibiotics have been shown to be effective and useful as dietary supplements and antibacterial agents. Nisin, the most studied lantibiotic, is produced by Lactococcus lactis and is active at low concentrations (low nanomolar MICs (minimum inhibitory concentrations)) against many gram-positive bacteria, including drug-resistant strains and food pathogens Clostridium botulinum and Listeria monocytogenes. It is widely used as a food preservative without significant development of bacterial resistance. Other lantibiotics exhibit interesting biological activities: for example, epidermine is highly effective against Propionibacterium acnes; cinnamycin and duramycin inhibit phospholipase A 2 and angiotensin-converting enzyme, providing potential applications as anti-inflammatory agents and for regulating blood pressure, respectively; and mersacidin inhibits many gram-positive bacteria, including methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA).

Гены, ответственные за биосинтез лантибиотиков, организованы в кластеры, обозначенные символом локуса lan, с более специфическим генотипическим обозначением для каждого лантибиотика (например, nis для низина, gdm для галлидермина, cin для циннамицина). Многие гены lan были секвенированы, демонстрируя высокий уровень сходства в организации генов. Каждый кластер включает: структурный ген lanA, кодирующий препептид; и ген(ы), необходимый(е) для дегидратации Ser и Thr остатков в пропептидном участке LanA и для образования тиоэфира. Для лантибиотиков типа A, LanB осуществляет реакции дегидратации, и LanC вовлечен в образование тиоэфирного мостика, тогда как в лантибиотиках типа В единственный фермент LanM катализирует обе реакции. В кластерах лантибиотиков обычно присутствуют дополнительные гены: lanT кодирует АВС-транспортер для секреции лантибиотика, часто в комбинации со второй транспортной системой, кодируемой генами lanEFG; lanP кодирует протеазу для процессинга, но некоторые кластеры лишены такого гена, который может представлять собой часть lanT, или его функция может обеспечиваться клеточной протеазой; а lanI кодирует белок, вовлеченный в самозащиту; и lanKR отвечает за регуляцию экспрессии генов lan.The genes responsible for the biosynthesis of lantibiotics are organized into clusters denoted by the lan locus symbol, with a more specific genotypic designation for each lantibiotic (for example, nis for nisin, gdm for gallidermin, cin for cinnamycin). Many lan genes were sequenced, demonstrating a high level of similarity in gene organization. Each cluster includes: a lanA structural gene encoding a prepeptide; and the gene (s) necessary (s) for the dehydration of Ser and Thr residues in the LanA propeptide region and for the formation of a thioether. For type A lantibiotics, LanB carries out dehydration reactions, and LanC is involved in the formation of a thioether bridge, whereas in type B lantibiotics, the only LanM enzyme catalyzes both reactions. Additional genes are usually present in lantibiotic clusters: lanT encodes an ABC transporter for secretion of the lantibiotic, often in combination with a second transport system encoded by lanEFG genes; lanP encodes a protease for processing, but some clusters lack such a gene that can be a part of lanT, or its function can be provided by a cellular protease; and lanI encodes a protein involved in self-defense; and lanKR is responsible for regulating lan gene expression.

Существует потенциал и польза для получения улучшенных лантибиотиков путем манипуляции с встречающимися природными соединениями. Однако лантибиотики представляют собой структурно сложные пептиды, и их доступность для химии ограничивается несколькими положениями в молекуле. Одно из основных ограничений для химии состоит в изменении типа или порядка аминокислот, присутствующих в пептидном остове. В свете вышеописанного может быть желательно иметь гены и ферменты, полезные для перенаправления этих стадий в образование лантибиотика с целью получения производных, которые трудно или невозможно получить химическими способами. Таким образом, были бы весьма желательны общие способы создания новых производных лантибиотиков непосредственно с помощью процессов ферментации с использованием точно сконструированных штаммов.There is potential and benefit for obtaining improved lantibiotics by manipulating naturally occurring compounds. However, lantibiotics are structurally complex peptides, and their availability for chemistry is limited by several positions in the molecule. One of the main limitations for chemistry is to change the type or order of amino acids present in the peptide backbone. In light of the above, it may be desirable to have genes and enzymes useful for redirecting these steps to the formation of a lantibiotic in order to obtain derivatives that are difficult or impossible to obtain by chemical means. Thus, general methods for creating new derivatives of lantibiotics directly using fermentation processes using precisely designed strains would be highly desirable.

Фактически лишь необычные аминокислоты в лантибиотиках вносят вклад в их биологическую активность, а также усиливают их структурную стабильность. Ферменты, вовлеченные в биосинтез лантибиотиков, представляют высокий потенциал для конструирования пептидов путем введения необычных аминокислот в желаемые пептиды.In fact, only unusual amino acids in lantibiotics contribute to their biological activity, as well as enhance their structural stability. Enzymes involved in the biosynthesis of lantibiotics present a high potential for constructing peptides by introducing unusual amino acids into the desired peptides.

Лантибиотик 107891 демонстрирует антибактериальную активность против грамположительных бактерий, включающих метициллин- и ванкомицинустойчивые штаммы, но демонстрирует ограниченную активность против грамотрицательных бактерий (например, некоторых Moraxella, Neisseria и Haemophilus spp.). 107891 выделяли после ферментации Microbispora sp. PTA-5024 (WO 2005/04628 A1). Он состоит из комплекса близкородственных факторов A1 и А2, структура которых может быть превращена в пептидный скелет длиной 24 аминокислоты, содержащий лантионин и метиллантионин в качестве составляющих. В дополнение к этому, в молекуле присутствуют атом хлора и один или два остатка -ОН. Структура компонентов комплекса 107891 представлена формулой 1 на Фиг.3, где R представляет собой [ОН] с фактором A1 (R=ОН), фактором А2 (R=-(OH)2). 107891, по-видимому, объединяет элементы лантибиотиков типа А и В: кольца А и В в 107891 тесно связаны с эквивалентными кольцами в соединениях типа А; однако как в лантибиотиках типа В, 107891 скорее является глобулярным, он не содержит гибких С-концевых последовательностей и лишен заряженных аминокислотных остатков. Следовательно, нельзя предсказать, кодирует ли кластер lan, вовлеченный в образование 107891, единственный фермент LanM или отдельные белки LanB и LanC. Кроме того, отсутствует предпосылка для хлорсодержащих лантибиотиков, таким образом, гены, ответственные за эту посттрансляционную модификацию, нельзя предсказать по имеющимся данным.Lantibiotic 107891 shows antibacterial activity against gram-positive bacteria, including methicillin and vancomycin-resistant strains, but shows limited activity against gram-negative bacteria (for example, some Moraxella, Neisseria and Haemophilus spp.). 107891 were isolated after fermentation of Microbispora sp. PTA-5024 (WO 2005/04628 A1). It consists of a complex of closely related factors A1 and A2, the structure of which can be converted into a 24 amino acid peptide skeleton containing lanthionine and methylanthionine as components. In addition to this, a chlorine atom and one or two -OH residues are present in the molecule. The structure of the components of complex 107891 is represented by formula 1 in FIG. 3, where R is [OH] with factor A 1 (R = OH), factor A 2 (R = - (OH) 2 ). 107891, apparently, combines the elements of type A and B lantibiotics: rings A and B in 107891 are closely related to equivalent rings in compounds of type A; however, as in type B lantibiotics, 107891 is rather globular, it does not contain flexible C-terminal sequences and is devoid of charged amino acid residues. Therefore, it cannot be predicted whether the lan cluster involved in 107891 formation encodes a single LanM enzyme or individual LanB and LanC proteins. In addition, there is no prerequisite for chlorine-containing lantibiotics, so the genes responsible for this post-translational modification cannot be predicted from the available data.

Схема промышленных способов производства антибиотиков была относительно успешной, приводящей к крупномасштабным ферментациям с титрами антибиотика, достигающими уровней нескольких грамм на литр. Это достигается в основном с помощью следующих эмпирических, экспериментальных и ошибочных подходов и лишено рациональной основы. Таким образом, разработка новых способов и улучшение существующей технологии требует затрат времени и может приводить к получению бактериальных культур, которые являются нестабильными, несовместимыми и накапливают нежелательные побочные продукты. В последние годы рациональные способы успешно применялись для увеличения уровня антибиотика, продуцируемого Streptomyces spp., который часто вовлечен в манипуляцию с ключевыми регуляторными элементами, присутствующими в интересующем генном кластере, или сверхэкспрессию скорость-лимитирующих стадий в этом пути. Таким образом, гены, кодирующие такие кластер-ассоциированные регуляторы или ограничивающие стадии в синтезе, могут представлять собой эффективные средства для улучшения выхода. Однако кластер-ассоциированные регуляторы, идентифицированные до настоящего времени в актиномицетах, относятся к нескольким различным семействам белков. Даже в пределах одного семейства существует значительная вариация идентичности последовательности. Таким образом, существование, природу, количество и последовательность кластер-ассоциированных регуляторов невозможно предсказать путем сравнения с другим кластером, даже кластером, определяющим родственный антибиотик. В качестве примера кластер генов тилозина кодирует четыре различных регулятора, тогда как ни один из регуляторов не обнаружен в кластере, определяющем родственный макролидный антибиотик эритромицин. Аналогично, природа и предпосылка для скорость-ограничивающей стадии в пути биосинтеза не может быть установлена a priori.The scheme of industrial methods for the production of antibiotics was relatively successful, leading to large-scale fermentations with antibiotic titers reaching levels of several grams per liter. This is achieved mainly through the following empirical, experimental, and erroneous approaches and is devoid of a rational basis. Thus, developing new methods and improving existing technology is time consuming and can result in bacterial cultures that are unstable, incompatible and accumulate undesirable by-products. In recent years, rational methods have been successfully applied to increase the level of antibiotic produced by Streptomyces spp., Which is often involved in the manipulation of key regulatory elements present in the gene cluster of interest, or overexpression of speed-limiting stages in this way. Thus, genes encoding such cluster-associated regulators or limiting steps in the synthesis can be effective means for improving yield. However, the cluster-associated regulators identified to date in actinomycetes belong to several different families of proteins. Even within the same family, there is a significant variation in sequence identity. Thus, the existence, nature, quantity and sequence of cluster-associated regulators cannot be predicted by comparison with another cluster, even a cluster that determines a related antibiotic. As an example, the tylosin gene cluster encodes four different regulators, while none of the regulators are found in the cluster defining the related macrolide antibiotic erythromycin. Similarly, the nature and prerequisite for a speed-limiting stage in the path of biosynthesis cannot be established a priori.

Таким образом, средства для увеличения выхода 107891 могут быть весьма желательны. Однако отсутствуют примеры кластеров из других членов рода Microbispora. Таким образом, не может(гут) быть предсказан(ы) механизм(ы), с помощью которого(ых) штамм-продуцент защищает себя от действия 107891, управляет экспрессией других генов lan или координирует экспрессию генов lan с другими клеточными процессами. Информация о них будет весьма полезна для оптимизации способа продуцирования.Thus, means to increase the yield of 107891 may be highly desirable. However, there are no examples of clusters from other members of the Microbispora genus. Thus, mechanism (s) cannot be predicted (s) by which the producer strain protects itself against the action of 107891, controls the expression of other lan genes, or coordinates the expression of lan genes with other cellular processes. Information about them will be very useful for optimizing the production method.

Описание изобретенияDescription of the invention

В настоящем изобретении предложен набор выделенных полинуклеотидных молекул, необходимых для биосинтеза лантибиотика 107891 в микроорганизмах.The present invention provides a set of isolated polynucleotide molecules necessary for the biosynthesis of lantibiotic 107891 in microorganisms.

Таким образом, в соответствии с одним из своих аспектов настоящее изобретение относится к полинуклеотидным молекулам, которые выбраны из непрерывной последовательности ДНК (SEQ ID NO: 1), которая представляет собой генный кластер mlb, выделенный из Microbispora sp. PTA-5024, и состоит из 17 ORF (открытая рамка считывания), кодирующих полипептиды, необходимые для образования 107891.Thus, in accordance with one of its aspects, the present invention relates to polynucleotide molecules that are selected from a continuous DNA sequence (SEQ ID NO: 1), which is an mlb gene cluster isolated from Microbispora sp. PTA-5024, and consists of 17 ORFs (open reading frame) encoding the polypeptides necessary for the formation of 107891.

Аминокислотные последовательности полипептида, кодируемого указанными 17 ORF, приведены в SEQ ID NO: 2-18.The amino acid sequences of the polypeptide encoded by these 17 ORFs are shown in SEQ ID NO: 2-18.

В настоящем изобретении также предложена выделенная нуклеиновая кислота, содержащая нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из:The present invention also provides an isolated nucleic acid comprising a nucleotide sequence selected from the group consisting of:

а) генного кластера mlb, кодирующего полипептиды, необходимые для синтеза 107891 и его гомологов (SEQ ID NO: 1);a) the mlb gene cluster encoding the polypeptides necessary for the synthesis of 107891 and its homologs (SEQ ID NO: 1);

б) нуклеотидной последовательности, кодирующей такие же полипептиды, кодируемые генным кластером mlb (SEQ ID NO. 1), но отличающейся от нуклеотидной последовательности самого генного кластера mlb;b) the nucleotide sequence encoding the same polypeptides encoded by the mlb gene cluster (SEQ ID NO. 1), but different from the nucleotide sequence of the mlb gene cluster itself;

в) любой из нуклеотидных последовательностей ORF 1-17 mlb, кодирующей полипептиды, кодируемые SEQ ID NO: 2-18;C) any of the nucleotide sequences of ORF 1-17 mlb encoding the polypeptides encoded by SEQ ID NO: 2-18;

г) нуклеотидной последовательности, кодирующей такой же полипептид, кодируемый любой из ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18), но отличающейся от нуклеотидной последовательности указанной ORF.g) the nucleotide sequence encoding the same polypeptide encoded by any of the ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18), but different from the nucleotide sequence of the specified ORF.

Еще одна задача изобретения заключается в том, чтобы предложить выделенную нуклеиновую кислоту, содержащую нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из:Another objective of the invention is to provide an isolated nucleic acid containing a nucleotide sequence selected from the group consisting of:

д) нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, который по всей своей длине по меньшей мере на 65%, предпочтительно на 86%, более предпочтительно на 90%, наиболее предпочтительно на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду, кодируемому любой из ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18).e) a nucleotide sequence encoding a polypeptide that is at least 65%, preferably 86%, more preferably 90%, most preferably 95% or more identical in amino acid sequence to the polypeptide encoded by any of the ORF 1- 17 mlb (SEQ ID NO: 2-18).

В одном из воплощений выделенные нуклеиновые кислоты по изобретению содержат ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует полипептид, необходимый для синтеза препропептида 107891.In one embodiment, the isolated nucleic acids of the invention comprise an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) that encodes a polypeptide necessary for the synthesis of prepropeptide 107891.

В другом воплощении нуклеиновая кислота содержит ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует полипептид, необходимый для синтеза фермента дегидратазы 107891. В еще одном воплощении нуклеиновая кислота содержит ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует полипептид, необходимый для синтеза лантиониновых и метиллантиониновых остатков 107891.In another embodiment, the nucleic acid comprises an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), which encodes a polypeptide necessary for the synthesis of the dehydratase enzyme 107891. In yet another embodiment, the nucleic acid comprises an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), which encodes the polypeptide necessary for the synthesis of lanthionine and methylanthionine residues 107891.

В соответствии с еще одним воплощением в нуклеиновой кислоте по изобретению предложена ORF, выбранная из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует полипептид, необходимый для хлорирования триптофанового остатка аминокислоты 4 в 107891.According to yet another embodiment, a nucleic acid of the invention provides an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) that encodes a polypeptide necessary for the chlorination of the tryptophan residue of amino acid 4 in 107891.

В еще одном воплощении предложена нуклеиновая кислота, содержащая ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует полипептид, необходимый для гидроксилирования пролинового остатка аминокислоты 14 в 107891.In yet another embodiment, a nucleic acid comprising an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) that encodes a polypeptide necessary for the hydroxylation of a proline residue of amino acid 14 in 107891 is provided.

В еще одном воплощении предложена нуклеиновая кислота, содержащая ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует флавопротеин, необходимый для окислительного декарбоксилирования, которое дает в результате S-[(Z)-2-аминовинил]-(3S)-3-метил-D-цистеиновые (AviMeCys) остатки, присутствующие в положениях 21 и 24 в 107891.In yet another embodiment, a nucleic acid is provided comprising an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) that encodes a flavoprotein necessary for oxidative decarboxylation, which results in S - [(Z) -2-aminovinyl ] - (3S) -3-methyl-D-cysteine (AviMeCys) residues present at positions 21 and 24 in 107891.

В соответствии с еще одним воплощением в нуклеиновой кислоте по изобретению предложена ORF, выбранная из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует полипептид, необходимый для восстановления флавопротеина.According to yet another embodiment, a nucleic acid of the invention provides an ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) that encodes a polypeptide necessary for the recovery of flavoprotein.

В соответствии с еще одним воплощением предложены нуклеиновые кислоты, которые содержат комбинации ORF, выбранных из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), кодирующие полипептиды, необходимые для экспорта 107891 и устойчивости к 107891.In accordance with yet another embodiment, nucleic acids are provided that comprise combinations of ORFs selected from ORFs 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) encoding the polypeptides necessary for export of 107891 and resistance to 107891.

В еще одном воплощении предложены нуклеиновые кислоты, которые содержат комбинации ORF, выбранных из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), кодирующие полипептиды, необходимые для регуляции экспрессии генного кластера mlb.In yet another embodiment, nucleic acids are provided that comprise combinations of ORFs selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18) encoding the polypeptides necessary to regulate expression of the mlb gene cluster.

Специалистам в данной области техники понятно, что в настоящем изобретении, в котором предложены нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептиды из пути биосинтеза 107891, также предложены нуклеотиды, кодирующие фрагменты, происходящие из таких полипептидов. В соответствии с изобретением специалисту в данной области техники понятно, что поскольку генетический код является вырожденным, такие же полипептиды, кодируемые SEQ ID NO: 2-18, могут кодироваться природными или искусственными вариантами ORF 1-17, т.е. нуклеотидными последовательностями, отличающимися от геномных нуклеотидных последовательностей, определяемых ORF 1-17, но которые кодируют такие же полипептиды.Those skilled in the art will recognize that the present invention, which provides nucleotide sequences encoding polypeptides from the biosynthesis pathway 107891, also provides nucleotides encoding fragments derived from such polypeptides. According to the invention, one skilled in the art will understand that since the genetic code is degenerate, the same polypeptides encoded by SEQ ID NO: 2-18 can be encoded by natural or artificial variants of ORF 1-17, i.e. nucleotide sequences that differ from the genomic nucleotide sequences defined by ORF 1-17, but which encode the same polypeptides.

Кроме того, также понятно, что встречающиеся в природе или искусственно полученные варианты могут состоять из полипептидов, кодируемых SEQ ID NO: 2-18, где указанные варианты обладают той(теми) же функцией(ями), что и вышеупомянутые исходные полипептиды, но содержат добавление, делецию или замену аминокислоты, не являющейся незаменимой для фолдинга или каталитической функции, или консервативную замену незаменимых аминокислот.In addition, it is also clear that naturally occurring or artificially obtained variants may consist of polypeptides encoded by SEQ ID NO: 2-18, where these variants have the same function (s) as the above-mentioned starting polypeptides, but contain the addition, deletion or replacement of an amino acid that is not essential for folding or catalytic function, or a conservative replacement of essential amino acids.

Специалистам в данной области техники также понятно, что при обеспечении нуклеотидной последовательности всего кластера, необходимого для биосинтеза 107891, в настоящем изобретении также предложены нуклеотидные последовательности, необходимые для экспрессии генов, представленных в указанном кластере. Такие регуляторные последовательности включают, но не ограничиваются этим, промоторные и энхансерные последовательности, антисмысловые последовательности, транскрипционные терминаторные и антитерминаторные последовательности. Эти последовательности полезны для регуляции экспрессии генов, представленных в генном кластере mlb. Клетки, несущие указанные нуклеотидные последовательности, одиночные или слитые с другими нуклеотидными последовательностями, также находятся в объеме настоящего изобретения.Those skilled in the art will also understand that while providing the nucleotide sequence of the entire cluster necessary for the biosynthesis of 107891, the present invention also provides nucleotide sequences necessary for the expression of the genes represented in said cluster. Such regulatory sequences include, but are not limited to, promoter and enhancer sequences, antisense sequences, transcriptional terminator and antiterminator sequences. These sequences are useful for regulating the expression of genes present in the mlb gene cluster. Cells carrying said nucleotide sequences, single or fused to other nucleotide sequences, are also within the scope of the present invention.

В одном из аспектов настоящего изобретения предложены выделенные нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептид ORF6 (SEQ ID NO: 7), или встречающиеся в природе варианты или производные указанного полипептида, кодирующие препропептид 107891.In one aspect of the present invention, there are provided isolated nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding an ORF6 polypeptide (SEQ ID NO: 7), or naturally occurring variants or derivatives of said polypeptide encoding prepropeptide 107891.

В другом аспекте настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептид ORF7 (SEQ ID NO: 8), или встречающиеся в природе варианты или производные указанного полипептида, полезные для дегидратации сериновых и треониновых остатков предшественника лантибиотика.In another aspect of the present invention, there are provided nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding an ORF7 polypeptide (SEQ ID NO: 8), or naturally occurring variants or derivatives of said polypeptide useful for the dehydration of serine and threonine residues of the lantibiotic precursor.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложена нуклеиновая кислота, содержащая нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептид ORF8 (SEQ ID NO: 9), или встречающиеся в природе варианты или производные указанного полипептида, полезные для образования лантионина и метиллантионина в предшественнике лантибиотика.In yet another aspect of the present invention, there is provided a nucleic acid comprising nucleotide sequences encoding an ORF8 polypeptide (SEQ ID NO: 9), or naturally occurring variants or derivatives of said polypeptide useful for forming lanthionine and methylanthionine in a lantibiotic precursor.

В другом аспекте настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептид ORF9 (SEQ ID NO: 10), или встречающиеся в природе варианты или производные указанного полипептида, полезные для образования AviMeCys в предшественнике антибиотика. В другом аспекте настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептид ORF15 (SEQ ID NO: 16), или встречающиеся в природе варианты или производные указанного полипептида, полезные для хлорирования триптофанового остатка в предшественнике лантибиотика.In another aspect of the present invention, there are provided nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding an ORF9 polypeptide (SEQ ID NO: 10), or naturally occurring variants or derivatives of said polypeptide useful for forming AviMeCys in an antibiotic precursor. In another aspect of the present invention, there are provided nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding an ORF15 polypeptide (SEQ ID NO: 16), or naturally occurring variants or derivatives of said polypeptide useful for chlorinating a tryptophan residue in a lantibiotic precursor.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептид ORF2 (SEQ ID NO: 3), или встречающиеся в природе варианты или производные указанного полипептида, полезные для гидроксилирования пролинового остатка в предшественнике лантибиотика.In yet another aspect, the present invention provides nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding an ORF2 polypeptide (SEQ ID NO: 3), or naturally occurring variants or derivatives of said polypeptide useful for hydroxylating a proline residue in a lantibiotic precursor.

В другом аспекте настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие полипептиды, определяемые ORF 1, 10-11, 13-14 и 17 (SEQ ID NO: 2, 11-12, 14-15 и 18), или встречающиеся в природе или искусственно полученные варианты или производные указанных полипептидов, полезные для экспорта из клеток 107891 или предшественника 107891.In another aspect of the present invention, there are provided nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding polypeptides defined by ORF 1, 10-11, 13-14 and 17 (SEQ ID NO: 2, 11-12, 14-15 and 18), or occurring in nature or artificially obtained variants or derivatives of these polypeptides useful for export from 107891 cells or 107891 precursor.

В другом аспекте настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидные последовательности, кодирующие ORF 3 и 5 полипептидов (SEQ ID NO: 4 и 6), или встречающиеся в природе или искусственно полученные варианты или производные указанных полипептидов, полезные для регуляции продуцирования лантибиотика.In another aspect of the present invention, there are provided nucleic acids comprising nucleotide sequences encoding ORFs of 3 and 5 polypeptides (SEQ ID NOs: 4 and 6), or naturally occurring or artificially derived variants or derivatives of these polypeptides useful for regulating lantibiotic production.

В одном из воплощений настоящего изобретения предложен лантибиотик-продуцирующий штамм, несущий экстракопии нуклеотидных последовательностей, определяющих по меньшей мере одну ORF, выбранную из любой из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18).In one embodiment of the present invention, there is provided a lantibiotic-producing strain bearing extracopies of nucleotide sequences defining at least one ORF selected from any of ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18).

В одном из предпочтительных воплощений такой лантибиотик-продуцирующий штамм представляет собой любой штамм, относящийся к порядку Actinomycetales.In one preferred embodiment, such a lantibiotic-producing strain is any strain of the Actinomycetales order.

В еще одном предпочтительном воплощении такой лантибиотик-продуцирующий штамм представляет собой член рода Microbispora.In another preferred embodiment, such a lantibiotic-producing strain is a member of the Microbispora genus.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения предложен штамм Microbispora, содержащий один или более вариантов нуклеотидной последовательности, определенной в SEQ ID NO: 1, причем такой вариант приводит в результате к увеличенной или уменьшенной экспрессии одной или более ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18).In one preferred embodiment of the present invention, there is provided a Microbispora strain comprising one or more variants of the nucleotide sequence defined in SEQ ID NO: 1, which variant results in increased or decreased expression of one or more ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18).

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения предложены нуклеиновые кислоты, содержащие нуклеотидную последовательность, определенную в SEQ ID NO: 1, или ее участок, находящиеся на одном или более векторах, полезные для продуцирования 107891, один или более ее предшественников или ее производное другой клеткой.In one preferred embodiment of the present invention, there are provided nucleic acids containing the nucleotide sequence defined in SEQ ID NO: 1, or a portion thereof located on one or more vectors, useful for producing 107891, one or more of its precursors, or a derivative thereof by another cell.

В одном из предпочтительных воплощений указанная нуклеотидная последовательность или ее участок находятся в одном векторе. Подходящий вектор представляет собой любую космиду, фосмиду, ВАС, РАС, ESAC вектор, способные нести полный кластер mbl, как определено в данной заявке. Подходящие векторы хорошо известны специалистам в данной области техники и описаны в литературе (Kieser et al., 2000, и описанных в нем ссылках).In one preferred embodiment, said nucleotide sequence or portion thereof is in the same vector. A suitable vector is any cosmid, phosmid, BAC, PAC, ESAC vector capable of carrying a complete mbl cluster as defined in this application. Suitable vectors are well known to those skilled in the art and are described in the literature (Kieser et al., 2000, and the references therein).

В одном из аспектов настоящего изобретения предложен способ увеличения продукции 107891, включающий следующие стадии:In one aspect of the present invention, a method for increasing the production of 107891, comprising the following stages:

- трансформацию рекомбинантным вектором ДНК микроорганизма, который продуцирует 107891 или его гомологи, или предшественники 107891 или его гомологи биосинтетическим путем, где указанный вектор содержит последовательность ДНК, выбранную из любой из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует активность, которая является скорость-ограничивающей в указанном пути;- transformation with a recombinant DNA vector of a microorganism that produces 107891 or its homologs, or precursors of 107891 or its homologues in a biosynthetic manner, where the specified vector contains a DNA sequence selected from any of ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), which encodes activity that is speed-limiting in the specified path;

- культивирование указанного микроорганизма, трансформированного указанным вектором, в условиях, подходящих для клеточного роста, экспрессирования указанного гена и продуцирования указанного антибиотика или предшественника антибиотика.- culturing said microorganism transformed with said vector under conditions suitable for cell growth, expression of said gene and production of said antibiotic or antibiotic precursor.

Подходящая клетка-хозяин представляет собой Actinomycetales, относится к семействам Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae и Streptomycetaceae, к роду Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces и тому подобное.A suitable host cell is Actinomycetales, belongs to the families Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae, to the genus Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces and the like.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ продуцирования производных 107891 и его гомологов, включающий следующие стадии:In another aspect of the present invention, a method for producing derivatives of 107891 and its homologues, comprising the following stages:

- клонирование в подходящем векторе сегмента, выбранного из нуклеотидной последовательности, определенной в SEQ ID NO: 1, где указанный сегмент содержит по меньшей мере участок одной из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), где указанная ORF кодирует полипептид, который катализирует стадию биосинтеза, которую желательно обойти;- cloning in a suitable vector a segment selected from the nucleotide sequence defined in SEQ ID NO: 1, where the specified segment contains at least a portion of one of ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), where the specified ORF encodes a polypeptide, which catalyzes the stage of biosynthesis, which it is desirable to bypass;

- инактивацию указанной ORF путем удаления или замены одного или более кодонов, которые специфичны для аминокислот, которые являются незаменимыми для активности указанного полипептида;- inactivation of the specified ORF by removing or replacing one or more codons that are specific for amino acids that are indispensable for the activity of the specified polypeptide;

- трансформацию указанным рекомбинантным вектором ДНК микроорганизма, который продуцирует 107891 или его гомологи, или предшественник 107891 биосинтетическим путем;- transformation of the indicated recombinant DNA vector of the microorganism that produces 107891 or its homologs, or the precursor 107891 biosynthetically;

- скрининг полученных трансформантов в отношении тех, у которых указанная последовательность ДНК замещена мутантной копией;- screening of the obtained transformants in relation to those in which the indicated DNA sequence is replaced by a mutant copy;

- культивирование мутантных клеток в условиях, подходящих для клеточного роста, экспрессии указанного пути и продуцирования аналога указанного пути.- cultivation of mutant cells under conditions suitable for cell growth, expression of the indicated pathway and the production of an analogue of the specified pathway.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ продуцирования новых лантибиотиков, включающий следующие стадии:In another aspect of the present invention, a method for producing new lantibiotics, comprising the following stages:

- трансформацию рекомбинантным вектором ДНК микроорганизма, который продуцирует лантибиотик или его гомологи или предшественник биосинтетическим путем, где указанный вектор содержит одну или более чем одну ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует фермент(ы), способный(е) модифицировать указанные лантибиотик или предшественник лантибиотика;- transformation with a recombinant vector of DNA of a microorganism that produces a lantibiotic or its homologues or precursor in a biosynthetic manner, where the specified vector contains one or more ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), which encodes the enzyme (s ) capable of (e) modifying said lantibiotic or lantibiotic precursor;

- культивирование указанного микроорганизма, трансформированного указанным вектором в условиях, подходящих для клеточного роста, экспрессии указанного гена и продуцирования указанного лантибиотика, или его гомологов, или предшественника лантибиотика.- culturing the specified microorganism, transformed by the specified vector under conditions suitable for cell growth, expression of the specified gene and the production of the specified lantibiotic, or its homologues, or the predecessor of the lantibiotic.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ продуцирования новых лантибиотиков, включающий следующие стадии:In another aspect of the present invention, a method for producing new lantibiotics, comprising the following stages:

- трансформацию рекомбинантным вектором ДНК микроорганизма, где указанный вектор содержит одну или более чем одну ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует фермент(ы), способный(е) модифицировать лантибиотик или предшественник лантибиотика;- transformation of a microorganism DNA with a recombinant vector, wherein said vector contains one or more ORFs selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), which encodes an enzyme (s) capable of modifying the lantibiotic or lantibiotic precursor ;

- культивирование указанного микроорганизма, трансформированного указанным вектором, в условиях, подходящих для клеточного роста, экспрессии указанного гена, в присутствии указанного лантибиотика или предшественника лантибиотик.- culturing the specified microorganism, transformed with the specified vector, under conditions suitable for cell growth, expression of the specified gene, in the presence of the specified lantibiotic or precursor lantibiotic.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ продуцирования новых лантибиотиков, включающий следующие стадии:In another aspect of the present invention, a method for producing new lantibiotics, comprising the following stages:

- трансформацию рекомбинантным вектором ДНК микроорганизма, где указанный вектор содержит одну или более чем одну ORF, выбранную из ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), которая кодирует один или более полипептидов, которые модифицируют лантибиотик или предшественник лантибиотика;- transformation of a microorganism DNA with a recombinant vector, wherein said vector contains one or more than one ORF selected from ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18), which encodes one or more polypeptides that modify a lantibiotic or a lantibiotic precursor;

- получение клеточного экстракта или клеточной фракции указанного микроорганизма в условиях, подходящих для присутствия активного(ых) полипептида(ов), где указанный клеточный экстракт или клеточная фракция содержат по меньшей мере указанный(е) полипептид(ы);- obtaining a cell extract or cell fraction of the specified microorganism under conditions suitable for the presence of the active (s) polypeptide (s), where the specified cell extract or cell fraction contains at least the specified (s) polypeptide (s);

- добавление лантибиотика или предшественника лантибиотика к указанному клеточному экстракту или клеточной фракции и инкубацию указанной смеси в условиях, в которых указанный(е) полипептид(ы) может(ут) модифицировать указанный лантибиотик или предшественник лантибиотика.- adding a lantibiotic or lantibiotic precursor to said cell extract or cell fraction and incubating said mixture under conditions in which said polypeptide (s) can (ut) modify said lantibiotic or lantibiotic precursor.

Еще один аспект по изобретению включает выделенный полипептид, вовлеченный в путь биосинтеза 107891, выбранный из:Another aspect of the invention includes an isolated polypeptide involved in the biosynthesis pathway 107891 selected from:

- полипептида ORF, кодируемого любой из ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18) и- the ORF polypeptide encoded by any of the ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18) and

- полипептида, который по меньшей мере по всей своей длине на 65%, предпочтительно на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду, кодируемому любой из ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18), предпочтительно любой из ORF 1-3, 5-11, 13-17 mlb (SEQ ID NO: 2-4, 6-12, 14-18).a polypeptide that is at least 65%, preferably 95% or more identical in amino acid sequence to the polypeptide encoded by any of ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18), preferably any of ORF 1 -3, 5-11, 13-17 mlb (SEQ ID NO: 2-4, 6-12, 14-18).

Предпочтительная группа полипептидов содержит любой полипептид ORF, кодируемый любой из ORF 1-3, 5-11, 13-17 mlb (SEQ ID NO: 2-4, 6-12, 14-18), или любой полипептид, который по меньшей мере по всей своей длине на 65%, предпочтительно на 86%, более предпочтительно на 90%, наиболее предпочтительно на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду, кодируемому любой из указанных ORF mlb.A preferred group of polypeptides comprises any ORF polypeptide encoded by any of ORF 1-3, 5-11, 13-17 mlb (SEQ ID NO: 2-4, 6-12, 14-18), or any polypeptide that is at least over its entire length, 65%, preferably 86%, more preferably 90%, most preferably 95% or more, is identical in amino acid sequence to the polypeptide encoded by any of these ORF mlb.

ОПРЕДЕЛЕНИЯDEFINITIONS

Термин "выделенная нуклеиновая кислота" в данной заявке относится к молекуле ДНК, геномной ДНК или комплементарной ДНК (кДНК), которая может быть одно- или двухцепочечной, имеющей природное или синтетическое происхождение. Этот термин также относится к молекуле РНК, имеющей природное или синтетическое происхождение.The term "isolated nucleic acid" in this application refers to a DNA molecule, genomic DNA or complementary DNA (cDNA), which may be single or double stranded, having a natural or synthetic origin. This term also refers to an RNA molecule of natural or synthetic origin.

Термин "нуклеотидная последовательность" в данной заявке относится к полноразмерной или частичной последовательностям ORF и раскрытым в данной заявке межгенным областям.The term "nucleotide sequence" in this application refers to the full-size or partial sequences of ORF and intergenic regions disclosed in this application.

Термин "нуклеотидная последовательность" в данной заявке также относится к и/или содержит любую из нуклеотидных последовательностей по изобретению, представленную в перечне последовательностей. Любая из нуклеотидных последовательностей из перечня последовательностей представляет собой:The term "nucleotide sequence" in this application also refers to and / or contains any of the nucleotide sequences of the invention, presented in the list of sequences. Any of the nucleotide sequences from the sequence listing is:

A) кодирующую последовательность,A) coding sequence

Б) молекулу РНК, образующуюся в результате транскрипции (А),B) an RNA molecule resulting from transcription (A),

B) кодирующую последовательность, в которой используется вырожденность генетического кода для кодирования идентичного полипептида,B) a coding sequence in which the degeneracy of the genetic code is used to encode an identical polypeptide,

Г) межгенную область, содержащую промоторы, энхансеры, терминаторную и антитерминаторную последовательности.D) intergenic region containing promoters, enhancers, terminator and antiterminator sequences.

Термины "генный кластер", "кластер" и "биосинтетический кластер" в данной заявке обозначают непрерывный сегмент генома микроорганизма, содержащий все гены, необходимые для синтеза вторичного метаболита.The terms "gene cluster", "cluster" and "biosynthetic cluster" in this application designate a continuous segment of the genome of a microorganism containing all the genes necessary for the synthesis of a secondary metabolite.

Термин "mlb" в данной заявке относится к генетическому элементу, ответственному за биосинтез 107891 в Microbispora sp. PTA-5024. Термин является акронимом лантибиотика Microbispora.The term "mlb" in this application refers to the genetic element responsible for the biosynthesis of 107891 in Microbispora sp. PTA-5024. The term is an acronym for Lantibiotic Microbispora.

Термин "ORF" в данной заявке относится к геномной нуклеотидной последовательности, которая кодирует один полипептид. В контексте настоящего изобретения термин ORF является синонимом "гена".The term "ORF" in this application refers to a genomic nucleotide sequence that encodes a single polypeptide. In the context of the present invention, the term ORF is synonymous with "gene".

Термин "ORF полипептида" в данной заявке относится к полипептиду, кодируемому ORF.The term "ORF polypeptide" in this application refers to a polypeptide encoded by ORF.

Термин "ORF mlb" в данной заявке относится к ORF, содержащей генный кластер mlb.The term "ORF mlb" in this application refers to ORF containing the mlb gene cluster.

Термин "вторичный метаболит" в данной заявке относится к биологически активному веществу, продуцируемому микроорганизмом посредством экспрессии набора генов, определенного генным кластером.The term "secondary metabolite" in this application refers to a biologically active substance produced by a microorganism by expression of a set of genes defined by a gene cluster.

Термин "вектор", как определено в данной заявке, включает среди прочего, любую плазмиду, космиду, фаг, которые могут трансформировать прокариотического хозяина путем интегрирования в клеточный геном или существовать вне хромосомы (например, автономно реплицирующаяся плазмида с ориджином реликации).The term "vector", as defined in this application, includes, among other things, any plasmid, cosmid, phage that can transform a prokaryotic host by integration into the cellular genome or exist outside the chromosome (for example, an autonomously replicating plasmid with the origin of religion).

Термин "хозяин-продуцент", "клетка-хозяин" в данной заявке представляет собой микроорганизм, в котором образование вторичного метаболита управляется генным кластером, происходящим из организма-донора.The term "host producer", "host cell" in this application is a microorganism in which the formation of a secondary metabolite is controlled by a gene cluster originating from a donor organism.

Термин "гомолог" в данной заявке относится к полипептиду, кодируемому биосинтетическим генным кластером, который по всей своей длине обладает по меньшей мере 65%-ной идентичностью последовательности с любым из полипептидов, кодируемых кластером mlb.The term “homologue” as used herein refers to a polypeptide encoded by a biosynthetic gene cluster that has at least 65% sequence identity with any of the polypeptides encoded by the mlb cluster over its entire length.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

На Фиг.1 показаны выделенные сегменты ДНК, происходящие из хромосомы Microbispora sp. PTA-5024. Толстая линия обозначает сегмент, описанный в SEQ ID NO: 1. Космиды, несущие указанные выделенные сегменты ДНК, обозначены как 1G6 и 6Н6.Figure 1 shows the selected DNA segments derived from the chromosome Microbispora sp. PTA-5024. The thick line denotes the segment described in SEQ ID NO: 1. Cosmids carrying said isolated DNA segments are designated 1G6 and 6H6.

На Фиг.2 показана генетическая организация кластера mlb. Каждая ORF представлена стрелкой и пронумерована как в Таблице 1 (Фиг.4). Ориентация является такой же, как на Фиг.1. Номера на шкалах указывают на координаты последовательности (в т.п.н.).Figure 2 shows the genetic organization of the mlb cluster. Each ORF is represented by an arrow and numbered as in Table 1 (Figure 4). The orientation is the same as in FIG. 1. The numbers on the scales indicate the coordinates of the sequence (in kb).

На Фиг.3 показана структура компонентов комплекса 107891.Figure 3 shows the structure of the components of the complex 107891.

На Фиг.4 показаны основные характеристики ORF.Figure 4 shows the main characteristics of ORF.

А. ГЕНЫ mlb, ВЫДЕЛЕННЫЕ ИЗ MicrobisporaA. mlb genes Isolated from Microbispora

107891 представляет собой комплекс близкородственных пептидных антибиотиков, продуцируемых Microbispora sp. PTA-5024. В настоящем изобретении предложены последовательности нуклеиновой кислоты и характеристики генного кластера mlb для биосинтеза 107891. Физическая организация генного кластера mlb вместе с фланкирующими последовательностями ДНК приведена на Фиг.1, которая иллюстрирует физическую карту геномного сегмента 20 т.п.н. из генома Microbispora sp. PTA-5024 вместе с двумя космидами, определяющими такой сегмент. Генетическая организация сегмента ДНК, управляющего биосинтезом 107891, показана на Фиг.2, и его нуклеотидная последовательность приведена в виде SEQ ID NO: 1.107891 is a complex of closely related peptide antibiotics produced by Microbispora sp. PTA-5024. The present invention provides nucleic acid sequences and characteristics of the mlb gene cluster for biosynthesis 107891. The physical organization of the mlb gene cluster along with flanking DNA sequences is shown in FIG. 1, which illustrates the physical map of the 20 kb genomic segment. from the genome of Microbispora sp. PTA-5024 along with two cosmids defining such a segment. The genetic organization of the DNA segment that controls the biosynthesis of 107891 is shown in FIG. 2, and its nucleotide sequence is shown as SEQ ID NO: 1.

Точная граница кластера может быть определена на основе функций его генных продуктов. Таким образом, на левом конце (Фиг.1) кластер mlb ограничен ORF1 mlb, кодирующей АВС-транспортер (SEQ ID NO: 2), вовлеченный в экспорт 107891. На правом конце кластер mlb ограничен ORF17 mlb, мембранным ионным антипортером (SEQ ID NO: 18). Кластер mlb охватывает приблизительно 20000 пар оснований и содержит 17 ORF, обозначенных ORF1 mlb - ORF17 mlb. Непрерывная нуклеотидная последовательность SEQ ID NO: 1 (20000 пар оснований) кодирует 17 белков, перечисленных в SEQ ID NO: 2-18.The exact boundary of the cluster can be determined based on the functions of its gene products. Thus, at the left end (FIG. 1), the mlb cluster is bounded by ORF1 mlb encoding the ABC transporter (SEQ ID NO: 2) involved in export 107891. At the right end, the mlb cluster is bounded by ORF17 mlb, a membrane ionic antiporter (SEQ ID NO : eighteen). The mlb cluster spans approximately 20,000 base pairs and contains 17 ORFs, designated ORF1 mlb - ORF17 mlb. The continuous nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 (20,000 base pairs) encodes 17 proteins listed in SEQ ID NO: 2-18.

ORF1 (SEQ ID NO: 2) представляет 300 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 67 до 969.ORF1 (SEQ ID NO: 2) represents 300 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 67 to 969.

ORF2 (SEQ ID NO: 3) представляет 414 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 966 до 2210.ORF2 (SEQ ID NO: 3) represents 414 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 966 to 2210.

ORF3 (SEQ ID NO: 4) представляет 260 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 2941 до 3723.ORF3 (SEQ ID NO: 4) represents 260 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 2941 to 3723.

ORF4 (SEQ ID NO: 5) представляет 221 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 3948 до 4614.ORF4 (SEQ ID NO: 5) represents 221 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 3948 to 4614.

ORF5 (SEQ ID NO: 6) представляет 220 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 5283 до 4621 на комплементарной цепи.ORF5 (SEQ ID NO: 6) represents 220 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 5283 to 4621 on a complementary chain.

ORF6 (SEQ ID NO: 7) представляет 57 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 5414 до 5587.ORF6 (SEQ ID NO: 7) represents 57 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 5414 to 5587.

ORF7 (SEQ ID NO: 8) представляет 1115 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 5706 до 9053.ORF7 (SEQ ID NO: 8) represents 1115 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 5706 to 9053.

ORF8 (SEQ ID NO: 9) представляет 475 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 9080 до 10507.ORF8 (SEQ ID NO: 9) represents 475 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 9080 to 10507.

ORF9 (SEQ ID NO: 10) представляет 215 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 10537 до 11184.ORF9 (SEQ ID NO: 10) represents 215 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 10537 to 11184.

ORF10 (SEQ ID NO: 11) представляет 316 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 11181 до 12131.ORF10 (SEQ ID NO: 11) represents 316 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 11181 to 12131.

ORF11 (SEQ ID NO: 12) представляет 242 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 12253 до 12981.ORF11 (SEQ ID NO: 12) represents 242 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 12253 to 12981.

ORF12 (SEQ ID NO: 13) представляет 211 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 13357 до 13992.ORF12 (SEQ ID NO: 13) represents 211 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 13357 to 13992.

ORF13 (SEQ ID NO: 14) представляет 249 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 from нуклеотиды 14795 до 15544.ORF13 (SEQ ID NO: 14) represents 249 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotides 14795 to 15544.

ORF14 (SEQ ID NO: 15) представляет 236 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 15546 до 16256.ORF14 (SEQ ID NO: 15) represents 236 amino acids established by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 15546 to 16256.

ORF15 (SEQ ID NO: 16) представляет 541 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 16370 до 17995.ORF15 (SEQ ID NO: 16) represents 541 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 16370 to 17995.

ORF16 (SEQ ID NO: 17) представляет 178 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 17992 до 18528.ORF16 (SEQ ID NO: 17) represents 178 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 17992 to 18528.

ORF17 (SEQ ID NO: 18) представляет 430 аминокислот, установленных в результате трансляции SEQ ID NO: 1 от нуклеотида 18525 до 19817.ORF17 (SEQ ID NO: 18) represents 430 amino acids identified by translation of SEQ ID NO: 1 from nucleotide 18525 to 19817.

Геномная организация и первичная последовательность кластера mlb 107891 в лантибиотиках типа АGenomic organization and primary sequence of the mlb 107891 cluster in type A lantibiotics

Сравнение mlb и других кластеров генов лантибиотиков выявило важные различия. Фактически кластер mlb характеризуется присутствием нескольких ORF, которые не обнаруживают гомологов в других кластерах лантибиотиков. Они включают ORF 1-6, 12, 15-18 mlb (SEQ ID NO: 2-7, 13, 16-19). В заключение, описанная в данной заявке организация кластера mlb по существу отличается от организации других кластеров, вовлеченных в синтез другого лантибиотика. Таким образом, он представляет собой первый пример кластера, имеющего такую геномную организацию.A comparison of mlb and other clusters of lantibiotic genes revealed important differences. In fact, the mlb cluster is characterized by the presence of several ORFs that do not show homologs in other clusters of lantibiotics. These include ORF 1-6, 12, 15-18 mlb (SEQ ID NO: 2-7, 13, 16-19). In conclusion, the organization of the mlb cluster described in this application is essentially different from the organization of other clusters involved in the synthesis of another lantibiotic. Thus, it represents the first example of a cluster having such a genomic organization.

Б. РОЛИ ГЕНОВ mlbB. ROLE OF GENES mlb

В настоящем изобретении раскрыта последовательность ДНК, ответственная за синтез препропептидного предшественника 107891. Препропептид 107891 состоит из лидерного пептида длиной 33 аминокислоты и пропептида длиной 24 аминокислоты. Упомянутые в данной заявке последовательности нуклеиновых кислот представляют собой последовательности, кодирующие препропептид 107891 или его фрагменты. Препропептид 107891 длиной 57 аминокислот представляет собой новый элемент, который демонстрирует по всей своей длине только 41%-ную идентичность с номером доступа в UniProt P21838, представляющем собой препропептид лантибиотика галлидермина из Staphylococcus gallinarum.The present invention has disclosed the DNA sequence responsible for the synthesis of the prepropeptide precursor 107891. The prepropeptide 107891 consists of a leader peptide of 33 amino acids in length and a propeptide of 24 amino acids in length. The nucleic acid sequences referred to in this application are sequences encoding prepropeptide 107891 or fragments thereof. Prepropeptide 107891 with a length of 57 amino acids is a new element that shows along its entire length only 41% identity with the access number in UniProt P21838, which is the lantibiotic prepropeptide gallidermin from Staphylococcus gallinarum.

Другие гены, присутствующие в кластере mlb, представляют собой новые генетические элементы, полезные для увеличения продуцирования 107891 или для синтеза новых метаболитов. Среди них ORF 7-8 mlb (SEQ ID NO: 8-9) кодируют белки, вовлеченные в посттрансляционную модификацию продукта трансляции ORF6 mlb, для введения лантиониновых остатков в зрелый 107891. В частности, полипептид ORF7 mlb отвечает за дегидратацию Ser и Thr остатков в препропептидном участке 107891 с образованием дегидроаланиновых и дегибутириновых остатков, соответственно. Полипептид ORF8 mlb катализирует нуклеофильную атаку цистеиновых остатков в препропептиде на дегидроаминокислотные остатки. Эти гены могут быть клонированы и экспрессированы в гетерологичном хозяине с образованием активных ферментов, способных вводить лантиониновый остаток в другие препропептиды.Other genes present in the mlb cluster are new genetic elements useful for increasing the production of 107891 or for the synthesis of new metabolites. Among them, ORF 7-8 mlb (SEQ ID NO: 8-9) encode proteins involved in the post-translational modification of the ORF6 mlb translation product to introduce lanthionine residues into mature 107891. In particular, the ORF7 mlb polypeptide is responsible for the dehydration of Ser and Thr residues in prepropeptide plot 107891 with the formation of dehydroalanine and degibutirin residues, respectively. The ORF8 mlb polypeptide catalyzes the nucleophilic attack of cysteine residues in the prepropeptide on dehydroamino acid residues. These genes can be cloned and expressed in a heterologous host to form active enzymes capable of introducing the lanthionine residue into other prepropeptides.

Другие предпочтительные молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению включают ORF9 mlb (SEQ ID NO: 10), которая кодирует белок, вовлеченный в окислительное декарбоксилирование с получением S-[(Z)-2-аминовинил]-(3S)-3-метил-D-цистеинового остатка (Формула I).Other preferred nucleic acid molecules of the present invention include ORF9 mlb (SEQ ID NO: 10), which encodes a protein involved in oxidative decarboxylation to produce S - [(Z) -2-aminovinyl] - (3S) -3-methyl-D β-cysteine residue (Formula I).

Другие предпочтительные молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению включают ORF16 mlb (SEQ ID NO: 17), которая кодирует триптофангалогеназу, ответственную за добавление атома хлора к аминокислоте 4 в 107891. ORF16 mlb представляет собой новый и уникальный генетический элемент, о котором ранее не сообщалось в других кластерах лантибиотиков. Действительно, хлорирование представляет собой скорее уникальное свойство 107891 среди известных лантибиотиков. Этот ген может быть клонирован и экспрессирован в гетерологичном хозяине с получением активного фермента, способного хлорировать триптофановые остатки молекул лантибиотиков. Альтернативно, mlb ORF16 может быть инактивирован в штамме-продуценте, приводя в результате к образованию производных 107891, лишенных хлора, присоединенного к аминокислоте 4.Other preferred nucleic acid molecules of the present invention include ORF16 mlb (SEQ ID NO: 17), which encodes a tryptophanalogenase responsible for adding a chlorine atom to amino acid 4 in 107891. ORF16 mlb is a new and unique genetic element not previously reported in other clusters of lantibiotics. Indeed, chlorination is rather a unique property of 107891 among known lantibiotics. This gene can be cloned and expressed in a heterologous host to produce an active enzyme capable of chlorinating tryptophan residues of lantibiotic molecules. Alternatively, mlb ORF16 may be inactivated in the producer strain, resulting in the formation of 107891 derivatives lacking chlorine attached to amino acid 4.

Другие предпочтительные молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению включают ORF2 mlb (SEQ ID NO: 3, которая кодирует цитохром Р450 гидроксилазу, ответственную за посттрансляционную модификацию препропептида 107891 путем добавления одного или двух атомов кислорода к пролиновому остатку в положении 14. ORF2 mlb представляет собой новый и уникальный генетический элемент, о котором никогда не сообщалось в других кластерах лантибиотиков. Действительно, профиль пролинового гидроксилирования 107891 скорее уникален среди лантибиотиков. Этот ген может быть клонирован и экспрессирован в гетерологичном хозяине с получением активного фермента, способного окислять пролиновые остатки, присутствующие в молекуле лантибиотика. Альтернативно, ORF2 mlb может быть инактивирован в продуцирующем штамме, приводя в результате к образованию производных 107891, лишенных атома кислорода в аминокислоте 14.Other preferred nucleic acid molecules of the present invention include ORF2 mlb (SEQ ID NO: 3, which encodes cytochrome P450 hydroxylase, responsible for post-translational modification of prepropeptide 107891 by adding one or two oxygen atoms to the proline residue at position 14. ORF2 mlb is a new and a unique genetic element that has never been reported in other clusters of lantibiotics Indeed, the proline hydroxylation profile of 107891 is rather unique among lantibiotics. It can be cloned and expressed in a heterologous host to produce an active enzyme capable of oxidizing proline residues present in the lantibiotic molecule.Or alternatively, ORF2 mlb can be inactivated in the producing strain, resulting in the formation of derivatives 107891 lacking an oxygen atom in amino acid 14.

Кластер mlb также включает множество регуляторных генов, ответственных за прямую или непрямую активацию экспрессии генов биосинтеза и устойчивости во время продуцирования 107891. Эти гены включают ORF 3 и 5 mlb (SEQ ID NO: 4 и 6): ORF3 mlb (SEQ ID NO: 4) представляет собой отдельный кворум-зависимый (quorum-sensing) пептид, ответственный частично за регуляцию продуцирования 107891; и ORF5 mlb (SEQ ID NO: 6) тесно связан с Sigma-70, представляющим собой внецитоплазматическое функциональное семейство сигма-факторов РНК-полимеразы, которые действуют в качестве положительного регулятора транскрипции. ORF 3 и 5 mlb представляют собой новые генетические элементы, отсутствующие в других кластерах лантибиотиков. Два гена ORF 3 и 5 mlb могут быть клонированы и экспрессированы индивидуально или в любой их комбинации в других штаммах, продуцирующих лантибиотик, для увеличения выхода образующегося продукта.The mlb cluster also includes many regulatory genes responsible for the direct or indirect activation of biosynthesis and resistance gene expression during production of 107891. These genes include ORF 3 and 5 mlb (SEQ ID NO: 4 and 6): ORF3 mlb (SEQ ID NO: 4 ) is a separate quorum-sensing peptide, partially responsible for the regulation of production of 107891; and ORF5 mlb (SEQ ID NO: 6) is closely related to Sigma-70, which is an extra-cytoplasmic functional family of sigma factors of RNA polymerase that act as a positive transcriptional regulator. ORF 3 and 5 mlb are new genetic elements that are absent in other clusters of lantibiotics. Two ORF genes 3 and 5 mlb can be cloned and expressed individually or in any combination of them in other strains producing lantibiotic to increase the yield of the resulting product.

Штаммы-хозяева включают, но не ограничиваются этим, штаммы, относящиеся к порядку Actinomycetales, к семействам Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae и Streptomycetaceae, к родам Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces и тому подобное. Альтернативно, эти гены могут быть сверхэкспрессированы индивидуально или в любой их комбинации в штамме, продуцирующем 107891, для увеличения выхода 107891.Host strains include, but are not limited to, Actinomycetales strains, the families Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae, the genera Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces and the like. Alternatively, these genes may be overexpressed individually or in any combination thereof in a strain producing 107891 to increase the yield of 107891.

Кластер mlb также включает множество генов, ответственных за экспорт промежуточных соединений лантибиотика или конечных продуктов из цитоплазмы и для придания устойчивости клетке-продуценту. Эти гены включают ORF 1, 10-11, 13-14 и 17 mlb (SEQ ID NOS: 2, 11-12, 14-15 и 18). ORF mlb 1, 10-11, 13-14 кодируют транспортеры класса АВС, ответственные за АТР-зависимую экскрецию 107891 или его промежуточных соединений, mlb ORF17 кодирует Na/K ион-антипортер, ответственный за экспорт 107891 или его промежуточных соединений против протонного градиента. Эти гены могут быть клонированы и экспрессированы либо индивидуально, либо в любой их комбинации в другом штамме-продуценте лантибиотика для увеличения выхода образующегося продукта. Штаммы-хозяева включают, но не ограничиваются этим, штаммы, относящиеся к порядку Actinomycetales, к семействам Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae и Streptomycetaceae, к роду Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces и тому подобное Альтернативно, эти гены могут быть сверхэкспресированы, индивидуально или в любой их комбинации, в штамме, продуцирующем 107891, для увеличения выхода 107891.The mlb cluster also includes many genes responsible for exporting lantibiotic intermediates or end products from the cytoplasm and for conferring resistance to the producer cell. These genes include ORF 1, 10-11, 13-14, and 17 mlb (SEQ ID NOS: 2, 11-12, 14-15, and 18). ORF mlb 1, 10-11, 13-14 encode ABC class transporters responsible for ATP-dependent excretion of 107891 or its intermediates, mlb ORF17 encodes Na / K antiporter ion, responsible for exporting 107891 or its intermediates against the proton gradient. These genes can be cloned and expressed either individually or in any combination of them in another lantibiotic producer strain to increase the yield of the resulting product. Host strains include, but are not limited to, Actinomycetales strains, the families Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae, the Microbispora genus, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces, and the like. Alternatively, any combination thereof, in a strain producing 107891, to increase the yield of 107891.

В. ПРИМЕНЕНИЯ КЛАСТЕРА mlbB. APPLICATIONS OF mlb CLUSTER

В настоящем изобретении также предложены нуклеиновые кислоты для экспрессии полноразмерной молекулы 107891, любого из ее предшественников или ее производного. Такие нуклеиновые кислоты включают выделенный(е) генный(е) кластер(ы), содержащий(е) ORF, кодирующие полипептиды, достаточные для управления сборки 107891. В одном из примеров полный кластер mlb (SEQ ID NO: 1) может быть введен в подходящий вектор и использован для трансформации желаемого хозяина-продуцента. В другом аспекте кластер mlb клонируют в виде двух отдельных сегментов в двух различных векторах, которые могут быть совместимы в желаемом хозяине-продуценте. В еще одном аспекте кластер mlb может быть разделен на три сегмента, каждый из которых клонирован в отдельном совместимом векторе. Примеры применения одно-, двух- или трехвекторных систем описаны в литературе.The present invention also provides nucleic acids for expressing the full-sized molecule 107891, any of its precursors or a derivative thereof. Such nucleic acids include an isolated (e) gene (s) cluster (s) containing (e) ORFs encoding polypeptides sufficient to drive assembly 107891. In one example, a complete mlb cluster (SEQ ID NO: 1) can be introduced into suitable vector and used to transform the desired host producer. In another aspect, the mlb cluster is cloned into two separate segments in two different vectors that may be compatible in the desired producer host. In yet another aspect, the mlb cluster can be divided into three segments, each of which is cloned in a separate compatible vector. Examples of the application of one-, two- or three-vector systems are described in the literature.

После того, как кластер mlb подходящим образом клонирован в один или более векторов, его можно вводить в различные подходящие хозяева-продуценты, в которых продукция лантибиотиков может осуществляться с большей эффективностью, чем в нативном хозяине. Предпочтительные клетки-хозяева представляют собой клетки видов или штаммов, которые могут эффективно экспрессировать гены актиномицетов. Такой хозяин включает, но не ограничивается этим, Actinomycetales, Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae и Streptomycetaceae, Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora и Streptomyces и тому подобное. Альтернативно, вторая копия кластера mlb, клонированная в один или более подходящих векторов, может быть введена в штамм, продуцирующий 107891, где вторая копия генов mlb увеличивает выход 107891.Once the mlb cluster has been suitably cloned into one or more vectors, it can be introduced into various suitable producer hosts in which the production of lantibiotics can be performed more efficiently than in the native host. Preferred host cells are cells of species or strains that can efficiently express actinomycete genes. Such a host includes, but is not limited to, Actinomycetales, Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae, Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora and Streptomyces and the like. Alternatively, a second copy of the mlb cluster cloned into one or more suitable vectors can be introduced into a strain producing 107891, where a second copy of the mlb genes increases the yield of 107891.

Перенос продуцирующей способности хорошо охарактеризованному хозяину может значительно улучшить несколько стадий процесса оптимизации и разработки: титр природного продукта в продуцирующем штамме может быть увеличен более эффективно; очистка природного продукта может быть осуществлена при известном фоне возможных взаимодействующих активностей; композицию комплекса можно более эффективно контролировать; измененные производные природного продукта могут быть более эффективно продуцированы путем манипуляции с условиями ферментации или путем конструирования пути.Transferring the producing ability to a well characterized host can significantly improve several stages of the optimization and development process: the titer of the natural product in the producing strain can be increased more efficiently; purification of the natural product can be carried out with a known background of possible interacting activities; the composition of the complex can be more effectively controlled; altered derivatives of a natural product can be more efficiently produced by manipulating fermentation conditions or by constructing a path.

Альтернативно, кластер биосинтетических генов может быть модифицирован, встроен в клетку-хозяина и использован для синтеза или химической модификации широкого спектра метаболитов: например, открытые рамки считывания могут быть повторно упорядочены, модифицированы и скомбинированы с другим кластером генов биосинтеза лантибиотика.Alternatively, a cluster of biosynthetic genes can be modified, inserted into a host cell and used to synthesize or chemically modify a wide range of metabolites: for example, open reading frames can be reordered, modified and combined with another cluster of lantibiotic biosynthesis genes.

Используя приведенную в данной заявке информацию, клонирование и экспрессию нуклеиновых кислот 107891 можно осуществить с использованием стандартных и хорошо известных способов.Using the information provided in this application, the cloning and expression of 107891 nucleic acids can be carried out using standard and well-known methods.

В другом возможном применении выбранные ORF из генного кластера mlb выделяют и инактивируют путем применения стандартных способов молекулярной биологии. Мутантную ORF, клонированную в подходящем векторе, содержащем сегменты ДНК, которые фланкируют указанную ORF в хромосоме РТА-5024 Microbispora sp., вводят в указанный штамм Microbispora, где два двойных перекрестных события гомологичной рекомбинации приводят в результате к инактивации указанной ORF в штамме-продуценте. Эта методика полезна для продуцирования предшественников или производных 107891 эффективным образом.In another possible application, selected ORFs from the mlb gene cluster are isolated and inactivated using standard molecular biology techniques. A mutant ORF cloned in a suitable vector containing DNA segments that flank the indicated ORF on the PTA-5024 Microbispora sp. Chromosome is introduced into said Microbispora strain, where two double cross homologous recombination events result in the inactivation of said ORF in the producer strain. This technique is useful for producing 107891 precursors or derivatives in an efficient manner.

В еще одном возможном применении выбранные ORF из генного кластера mlb выделяют и помещают под контроль желаемого промотора. Сконструированную ORF, клонированную в подходящем векторе, затем вводят в Microbispora sp. РТА-5024, путем замены первоначальной ORF, как описано выше, или в виде дополнительной копии указанной ORF. Эта методика полезна для увеличения или уменьшения уровня экспрессии ORF, которые являются критичными для продуцирования молекулы 107891, ее предшественников или производных.In yet another possible application, selected ORFs from the mlb gene cluster are isolated and placed under the control of the desired promoter. The engineered ORF cloned in a suitable vector is then introduced into Microbispora sp. PTA-5024, by replacing the original ORF, as described above, or as an additional copy of the specified ORF. This technique is useful for increasing or decreasing the expression level of ORFs, which are critical for the production of the 107891 molecule, its precursors or derivatives.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛEXPERIMENTAL SECTION

Следующие примеры служат для иллюстрации принципов и методов, с помощью которых идентифицируют кластер генов 107891, и принципов и способов, с помощью которых идентифицируют и анализируют все гены mlb. Эти примеры служат для иллюстрации принципов и способов по настоящему изобретению, но не для ограничения его объема.The following examples serve to illustrate the principles and methods by which the 107891 gene cluster is identified, and the principles and methods by which all mlb genes are identified and analyzed. These examples serve to illustrate the principles and methods of the present invention, but not to limit its scope.

Общие способыGeneral methods

Если не указано иное, то бактериальные штаммы и клонирующие векторы все могут быть получены из общедоступных коллекций или коммерческих источников. Для молекулярной биологии используют стандартные способы. Microbispora выращивали в агаре НТ и в среде V6 (20 г/л глюкозы, 5 г/л дрожжевого экстракта, 3 г/л казеинового гидролизата, 5 г/л мясного экстракта, 5 г/л пептона, 1,5 г/л NaCl, 0,5% глицерина). Лантибиотики выделяют в соответствии с опубликованными способами. Анализы последовательности осуществляют с использованием стандартных программ. Поиски по базам данных осуществляют с использованием программ Blast или Fasta на общедоступных сайтах.Unless otherwise indicated, bacterial strains and cloning vectors can all be obtained from public collections or commercial sources. For molecular biology, standard methods are used. Microbispora was grown on NT agar and V6 medium (20 g / l glucose, 5 g / l yeast extract, 3 g / l casein hydrolyzate, 5 g / l meat extract, 5 g / l peptone, 1.5 g / l NaCl , 0.5% glycerol). Lantibiotics are isolated according to published methods. Sequence analyzes are performed using standard programs. Database searches are performed using Blast or Fasta programs on public websites.

Пример 1 - Выделение генов биосинтеза 107891Example 1 - Isolation of biosynthesis genes 107891

Геномную библиотеку готовят с использованием ДНК из Microbispora sp. РТА-5024 в конъюгативном космидном векторе Supercos 3. Его конструируют путем вставки кассеты aaclV-oriT-intФС31 из pSET152 в Supercos 1 (Stratagene, La Jolla, CA 92037) в соответствии со следующим: кассету aaclV-oriT-intФС31 получали с помощью ПЦР (полимеразной цепной реакции) в виде фрагмента Nrul длиной 3,8 т.п.н. из вектора рSЕТ152 и встраивали в такой же сайт supercosl. Тотальную ДНК из Microbispora sp. РТА-5024 частично расщепляют с помощью Sau3AI для оптимизации размеров фрагментов в диапазоне 40 т.п.н. Частично расщепленную ДНК обрабатывают щелочной фосфатазой и лигируют в Supercos3, ранее расщепленную с помощью BamHI. Лигирующую смесь упаковывают in vitro и используют для трансфекции клеток E.coli XL1Blue. Полученную в результате космидную библиотеку подвергают скринингу путем гибридизации с олигонуклеотидным зондом 5'-GTSACSWSSTGGWSSYTSWSSACSGGSCCSTGCACSWSSCCSGGSGGSWSSAACWSSWSSTCCWSSTG-3' (SEQ ID NO: 19). Олигонуклеотид конструируют на основе аминокислотной последовательности, выведенной из структуры 107891. Две космиды, положительные в отношении этого зонда, выделяют и физически картируют рестриктазами. На основе таких экспериментов идентифицируют космиды, представленные на Фиг.1. Сегмент, таким образом идентифицированный из генома Microbispora sp. PTA-5024, содержит генный кластер mlb, ответственный за синтез антибиотика 107891.The genomic library is prepared using DNA from Microbispora sp. PTA-5024 in the Supercos 3 conjugate cosmic vector. It is constructed by inserting the aaclV-oriT-intFS9 cassette from pSET152 into Supercos 1 (Stratagene, La Jolla, CA 92037) in accordance with the following: the aaclV-oriT-intFSC31 cassette was obtained by PCR ( polymerase chain reaction) in the form of a 3.8 kb Nrul fragment from the pSET152 vector and inserted into the same supercosl site. Total DNA from Microbispora sp. PTA-5024 is partially digested with Sau3AI to optimize fragment sizes in the range of 40 kb. The partially digested DNA is treated with alkaline phosphatase and ligated into Supercos3 previously digested with BamHI. The ligation mixture is packaged in vitro and used to transfect E. coli XL1Blue cells. The resulting cosmid library was screened by hybridization with a 5'-GTSACSWSSTGGWSSYTSWSSACSGGSCCSTGCACSWSSCCSGGSGGSWSSAACWSSWSSTCCWSSTG-3 'oligonucleotide probe (SEQ ID NO: 19). The oligonucleotide is constructed based on the amino acid sequence deduced from structure 107891. Two cosmids positive for this probe are isolated and physically mapped with restrictase enzymes. Based on such experiments, the cosmids shown in FIG. 1 are identified. A segment thus identified from the genome of Microbispora sp. PTA-5024, contains the mlb gene cluster, responsible for the synthesis of antibiotic 107891.

Вышеприведенный пример служит для иллюстрации принципа и методологий, с помощью которых кластер mlb может быть выделен. Специалистам в данной области техники очевидно, что кластер mlb может быть клонирован в различных векторах. Однако специалистам в данной области техники понятно, что имея кластер mlb размером 20 т.п.н., предпочтительные векторы представляют собой векторы, способные нести крупные вставки, такие как лямбда, космида и ВАС векторы. Специалистам в данной области техники понятно, что для идентификации кластера mlb из такой библиотеки могут быть использованы другие зонды. Из последовательности, представленной в SEQ ID NO: 1, любой фрагмент может быть подвергнут амплификации с помощью ПЦР из ДНК Microbispora sp. PTA-5024 и использован для скрининга библиотеки, полученной из такой ДНК. Из указанной библиотеки могут быть идентифицированы один или более клонов, которые включают любой сегмент, охватываемый SEQ ID NO: 1. Кроме того, также можно идентифицировать кластер mlb путем применения гетерологичных зондов, таких как зонды, полученные из другого кластера lan с использованием информации, представленной в Таблице 1. Альтернативно, другие генные кластеры, направляющие синтез вторичных метаболитов, содержат гены, достаточно родственные генам mlb для того, чтобы сделать возможной гетерологичную гибридизацию. Все эти вариации находятся в объеме настоящего изобретения.The above example serves to illustrate the principle and methodologies by which the mlb cluster can be isolated. It will be apparent to those skilled in the art that the mlb cluster can be cloned in various vectors. However, it will be understood by those skilled in the art that having an mlb cluster of 20 kbp, preferred vectors are vectors capable of carrying large inserts such as lambda, cosmid and BAC vectors. Those skilled in the art will appreciate that other probes may be used to identify the mlb cluster from such a library. From the sequence shown in SEQ ID NO: 1, any fragment can be amplified by PCR from DNA of Microbispora sp. PTA-5024 and used for screening a library derived from such DNA. One or more clones can be identified from this library, which include any segment covered by SEQ ID NO: 1. In addition, the mlb cluster can also be identified by using heterologous probes, such as probes obtained from another lan cluster using the information provided in Table 1. Alternatively, other gene clusters that direct the synthesis of secondary metabolites contain genes closely related to the mlb genes to allow heterologous hybridization. All of these variations are within the scope of the present invention.

Пример 2 - Анализ последовательности кластера генов 107891Example 2 - Analysis of the sequence of the gene cluster 107891

Кластер mlb, идентифицированный, как описано в Примере 1, секвенируют с помощью метода "дробовика" (shotgun). Последовательность кластера mlb в данной заявке приведена, как SEQ ID NO: 1. Полученную в результате последовательность ДНК анализируют для идентификации наиболее вероятных кодирующих последовательностей, которые сравнивают в отношении других кластеров lan или осуществляют поиск в GenBank. Точный стартовый кодон для каждой ORF определяют путем множественного выравнивания родственных последовательностей или путем поиска находящегося выше в последовательности сайта связывания с рибосомой. В общей сложности идентифицировано 17 ORF, обозначенных ORF1 - ORF17 mlb. Результаты этих анализов обобщены в Таблице 1 и приведены в данной заявке в перечне последовательностей как SEQ ID NO: 2 - SEQ ID NO: 18. Подробная информация приведена ниже.The mlb cluster, identified as described in Example 1, is sequenced using the shotgun method. The mlb cluster sequence in this application is given as SEQ ID NO: 1. The resulting DNA sequence is analyzed to identify the most likely coding sequences that are compared against other lan clusters or searched in GenBank. The exact start codon for each ORF is determined by multiple alignment of related sequences or by searching for the ribosome binding site located higher in the sequence. A total of 17 ORFs identified by ORF1 - ORF17 mlb were identified. The results of these analyzes are summarized in Table 1 and are listed in this application in the sequence listing as SEQ ID NO: 2 - SEQ ID NO: 18. Details are given below.

2А. Синтез препропептида 1078912A. Synthesis of Prepropeptide 107891

ORF 6 mlb отвечает за синтез препропептида. Препропептид содержит 49-а.к. лидерную последовательность и 24-а.к. пропептид (SEQ ID NO: 7), которые подвергаются посттрансляционной модификации с образованием зрелого лантибиотика. Два общих свойства лидерных пептидов лантибиотика сохраняются в 107891: консервативная последовательность лантибиотиков типа А (например, мотив F-D/N-L-D/E) и пролиновый остаток в положении - 2. С-концевая часть препропептида (SEQ ID NO: 7) согласуется с опубликованной первичной структурой 107891 и его предполагаемой пропептидной последовательностью.ORF 6 mlb is responsible for the synthesis of the prepropeptide. The prepropeptide contains 49 a.k. leader sequence and 24-a. propeptide (SEQ ID NO: 7), which undergo post-translational modification with the formation of a mature lantibiotic. Two general properties of the lantibiotic leader peptides are preserved in 107891: the conserved sequence of type A lantibiotics (for example, the FD / NLD / E motif) and the proline residue at position - 2. The C-terminal portion of the prepropeptide (SEQ ID NO: 7) is consistent with the published primary structure 107891 and its putative propeptide sequence.

2Б. Посттрансляционная модификация пропептида 1078912B. Post-translational modification of the propeptide 107891

Четыре белка, кодируемых ORF 7-9 mlb (SEQ ID NO: 8-10) и ORF 17 mlb (SEQ ID NO: 18), вовлечены в посттрансляционную модификацию препропептида 107891. Гомологи этих генных продуктов обнаружены во многих кластерах лантибиотиков. На основе идентичностей последовательностей с дегидратазами и циклазами, обнаруженными в других кластерах лантибиотиков, и их ролей могут быть выдвинуты следующие предположения. Полипептид ORF7 mlb отвечает за дегидратацию сериновых остатков в положениях 3, 5, 13, 18 и 21 и треонинового остатка в положении 2 и 8 пропептида 107891 с образованием соответствующих дегидратированных остатков. Полипептид ORF8 mlb катализирует регио- и стереоспецифическое добавление конъюгата цистеиновых остатков, присутствующих в пропептиде 107891, к четырем дегидроаланиновым и одному дегидробутириновому остатку с образованием соответствующих пяти тиоэфиров. Конкретно, полипептид ORF8 mlb вовлечен в образование 3-7, 13-20, 18-23 и 21-24 лантионинов и 8-11 метилантионина.Four proteins encoded by ORF 7-9 mlb (SEQ ID NO: 8-10) and ORF 17 mlb (SEQ ID NO: 18) are involved in the post-translational modification of prepropeptide 107891. Homologs of these gene products have been found in many lantibiotic clusters. Based on the sequence identities with dehydratases and cyclases found in other clusters of lantibiotics and their roles, the following assumptions can be made. The ORF7 mlb polypeptide is responsible for the dehydration of serine residues at positions 3, 5, 13, 18 and 21 and the threonine residue at positions 2 and 8 of propeptide 107891 to form the corresponding dehydrated residues. The ORF8 mlb polypeptide catalyzes the regio- and stereospecific addition of the conjugate of cysteine residues present in the 107891 propeptide to four dehydroalanine and one dehydrobutirin residues to form the corresponding five thioesters. Specifically, the ORF8 mlb polypeptide is involved in the formation of 3-7, 13-20, 18-23 and 21-24 lanthionins and 8-11 methylanthionines.

На основе идентичностей последовательностей, обнаруженных с декарбоксилазами, кодируемыми эпидерминовым и мерсацидиновым кластерами, ORF9 mlb кодирует фермент, ответственный за декарбоксилирование 21-24 лантиониновой группировки. На основе идентичностей последовательностей, обнаруженных с флавинредуктазой, кодируемой другими кластерами антибиотиков, ORF16 mlb кодирует флавопротеинредуктазу. Учитывая роли, предполагаемые для окислительного декарбоксилирования во время образования эпидермина и мерсацидина, полипептиды ORF 9 и 16 mlb катализируют образование S-[(Z)-2-аминовинил]-D-цистеинового остатка, присутствующего в 107891 (Формула I).Based on the sequence identities found with decarboxylases encoded by the epidermine and mersacidin clusters, ORF9 mlb encodes the enzyme responsible for decarboxylation of the 21-24 lanthionine group. Based on the sequence identities found with flavin reductase encoded by other antibiotic clusters, ORF16 mlb encodes a flavoprotein reductase. Given the roles expected for oxidative decarboxylation during the formation of epidermis and mersacidin, ORF polypeptides of 9 and 16 mlb catalyze the formation of the S - [(Z) -2-aminovinyl] -D-cysteine residue present in 107891 (Formula I).

2В. Образование β-гидроксипролина и хлорирование триптофана2B. Formation of β-hydroxyproline and chlorination of tryptophan

Два белка, кодируемые ORF 2 и 15 mlb (SEQ ID NO: 3 и 16), вовлечены в добавление одной или двух β-гидроксильных групп к пролиновому остатку в положении 14 и в хлорирование триптофанового остатка в положении 4 пропептида 107891. Полипептид ORF2 mlb демонстрирует значительную идентичность с Р450 моноксигеназами (Таблица 1) и вовлечен в гидроксилирование пролинового остатка. Никаких гомологов ORF2 mlb не обнаружено в других кластерах лантибиотиков, таким образом, этот ген представляет собой уникальный пример Р450 моноксигеназы, вовлеченной в гидроксилирование молекулы лантибиотика. Дополнительно, на основе уровня идентичностей с другими галогеназами, полипептид ORF15 mlb вовлечен в хлорирование триптофана и представляет собой уникальный пример галогеназы, вовлеченной в модификацию молекулы лантибиотика.Two proteins encoded by ORF 2 and 15 mlb (SEQ ID NO: 3 and 16) are involved in the addition of one or two β-hydroxyl groups to the proline residue at position 14 and in the chlorination of the tryptophan residue at position 4 of propeptide 107891. The ORF2 mlb polypeptide shows significant identity with P450 monoxygenases (Table 1) and is involved in the hydroxylation of the proline residue. No ORF2 mlb homologs were found in other lantibiotic clusters, so this gene is a unique example of the P450 monoxygenase involved in the hydroxylation of the lantibiotic molecule. Additionally, based on the level of identity with other halogenases, the ORF15 mlb polypeptide is involved in the tryptophan chlorination and is a unique example of a halogenase involved in the modification of the lantibiotic molecule.

2Г. Экспорт и устойчивость2G. Export and Sustainability

Пять белков, кодируемых ORF 1, 10, 11, 13, 14 и 17 (SEQ ID NO: 2, 11, 12, 14, 15 и 18), вовлечены в экспорт 107891 или его предшественника за пределы цитоплазмы и в придание устойчивости продуцирующему штамму. Их предполагаемые роли являются следующими.Five proteins encoded by ORF 1, 10, 11, 13, 14 and 17 (SEQ ID NO: 2, 11, 12, 14, 15 and 18) are involved in exporting 107891 or its precursor beyond the cytoplasm and in conferring resistance to the producing strain . Their alleged roles are as follows.

Гомологи ORF1 (SEQ ID NO: 2) не обнаружены в других кластерах лантибиотиков. Этот ген кодирует дополнительные транспортеры АВС-типа (Таблица 1), и таким образом вовлечен в придание устойчивости к 107891 продуцирующему штамму Microbispora sp. РТА. Гомологи ORF 10, 13-14 и 17 (SEQ ID NO: 11, 14-15 и 18) представлены в других кластерах лантибиотиков (Таблица 1). Они кодируют соответственно трансмембранные транспортеры АВС-типа и ион-зависимые трансмембранные транспортеры. Таким образом, они вовлечены в экспорт и/или компартментализацию 107891 или его предшественников. ORF17 mlb кодирует Na/K ионный антипортер, ответственный за экспорт 107891 или его промежуточных соединений против протонного градиента.Homologs of ORF1 (SEQ ID NO: 2) were not found in other lantibiotic clusters. This gene encodes additional ABC-type transporters (Table 1), and is thus involved in imparting resistance to 107891 producing strain of Microbispora sp. PTA. Homologs of ORF 10, 13-14 and 17 (SEQ ID NO: 11, 14-15 and 18) are presented in other clusters of lantibiotics (Table 1). They encode ABC-type transmembrane transporters and ion-dependent transmembrane transporters, respectively. Thus, they are involved in the export and / or compartmentalization of 107891 or its predecessors. ORF17 mlb encodes a Na / K ionic antiporter responsible for exporting 107891 or its intermediates against the proton gradient.

2Д. Регуляция2d. Regulation

Два белка, кодируемых ORF 3 и 5 (SEQ ID NO: 4 и 6), вовлечены в регуляцию экспрессии одного или более генов mlb. Полипептид ORF5 mlb (SEQ ID NO: 6) представляет собой новый генетический элемент, гомологи которого не обнаружены в других кластерах лантибиотиков. Этот белок относится к обладающему экстрацитоплазматической функцией семейству сигма-факторов, которые действуют в качестве положительных регуляторов транскрипции. Полипептид ORF3 (SEQ ID NO: 4) относится к семейству регуляторов транскрипции LuxR-типа. Таким образом, ORF 3 (SEQ ID NO: 4), вероятно, требуется для экспрессии одного или более генов mlb.Two proteins encoded by ORF 3 and 5 (SEQ ID NO: 4 and 6) are involved in the regulation of the expression of one or more mlb genes. The ORF5 mlb polypeptide (SEQ ID NO: 6) is a new genetic element whose homologues were not found in other clusters of lantibiotics. This protein belongs to the family of sigma factors that have extracitoplasmic function and act as positive transcriptional regulators. The ORF3 polypeptide (SEQ ID NO: 4) belongs to the LuxR-type transcription regulatory family. Thus, ORF 3 (SEQ ID NO: 4) is probably required for the expression of one or more mlb genes.

2Е. Дополнительные функции2E. Additional functions

Две дополнительные ORF присутствуют в кластере mlb: ORF4 (SEQ ID NO: 5) и ORF12 (SEQ ID NO: 13). Обе ORF родственны белкам с неизвестной функцией, присутствующим в Salinispora tropica и Streptomyces ambofaciens, соответственно (Таблица 1). Однако их точную роль в биосинтезе 107891 до сих пор невозможно определить.Two additional ORFs are present in the mlb cluster: ORF4 (SEQ ID NO: 5) and ORF12 (SEQ ID NO: 13). Both ORFs are related to proteins with unknown function present in Salinispora tropica and Streptomyces ambofaciens, respectively (Table 1). However, their exact role in the biosynthesis of 107891 is still impossible to determine.

Пример 3 - Манипуляция с 107891 путем генной заменыExample 3 - Manipulation of 107891 by Gene Replacement

Используя информацию, приведенную в Примере 2, делецию внутри рамки считывания в ORF 2 конструируют следующим образом. Фрагмент А получают посредством амплификации с олигонуклеотидами 5'-AAGCTTGCATCTGCGTGGGCGTCCTGC-3' (SEQ ID NO: 20) и 5'-TCTAGACGGTCCGAAGATCATGGCCGCGG-3' (SEQ ID NO: 21); а фрагмент В получают посредством амплификации с олигонуклеотидами 5'-TCTAGATCCATGTGAACCGGCGGGTGGCCG-3' (SEQ ID NO: 22) и 5'-GAATTCCGGTCGCTCTCCTCGTCCTTTGCC-3' (SEQ ID NO: 23).Using the information given in Example 2, a deletion within the reading frame in ORF 2 is constructed as follows. Fragment A is obtained by amplification with 5'-AAGCTTGCATCTGCGTGGGCGTCCTGC-3 'oligonucleotides (SEQ ID NO: 20) and 5'-TCTAGACGGTCCGAAGATCATGGCCGCGG-3' (SEQ ID NO: 21); and fragment B is obtained by amplification with oligonucleotides 5'-TCTAGATCCATGTGAACCGGCGGGTGGCCG-3 '(SEQ ID NO: 22) and 5'-GAATTCCGGTCGCTCTCCTCGTCCTTTTGCC-3' (SEQ ID NO: 23).

Затем фрагмент А расщепляют с помощью EcoRI и Xbal, фрагмент В с помощью Xbal и HindIII, и оба фрагмента лигируют в pSET152, ранее расщепленную с помощью EcoRI и HindIII. После трансформации Е.coli DH5α полученную плазмиду, обозначенную pDM1, распознают по присутствию фрагментов длиной 4 т.п.н. и 1,5 т.п.н. после расщепления с помощью EcoRI и HindIII. Аликвоту pDM1 переносят в клетки Е.coli ET12567 (pUB307), получая штамм DM1. Затем примерно 108 КОЕ (колониеобразующих единиц) клеток DM1 из ночной культуры в LB смешивают с примерно 107 КОЕ Microbispora РТА5024, выращенными в среде Rare3 в течение приблизительно 80 ч. Полученную смесь наносят на планшеты НТ, которые затем инкубируют при 28°С в течение примерно 20 ч. После удаления избытка клеток Е.coli осторожной промывкой водой планшеты покрывают 3 мл мягкого агара, содержащего 200 мкг налидиксовой кислоты и 15 мкг/мл апрамицина. После дополнительной инкубации при 28°С в течение 3-5 недель эксконъюганты Microbispora наносят полосками на свежую среду, содержащую апрамицин. Один такой эксконъюгант, названный штаммом Mb-DM1, подвергают дополнительной обработке. Штамм Mb-DM1 затем выращивают в процессе нескольких пассажей в среде НТ без апрамицина, и соответствующие разведения наносят на агар НТ без апрамицина. Индивидуальные колонии затем анализируют с помощью ПЦР с использованием олигонуклеотидов 5'-CGCGCTGCTCGGGGCCAAC-3' (SEQ ID NO: 24) и 5'-AGGAAACGGCCAGCCCGTGG-3' (SEQ ID NO: 25).Then fragment A was digested with EcoRI and Xbal, fragment B with Xbal and HindIII, and both fragments were ligated into pSET152, previously digested with EcoRI and HindIII. After transformation of E. coli DH5α, the resulting plasmid, designated pDM1, was recognized by the presence of fragments of 4 kb in length. and 1.5 kb after cleavage with EcoRI and HindIII. An aliquot of pDM1 was transferred to E. coli ET12567 cells (pUB307) to obtain strain DM1. Then, approximately 10 8 CFU (colony forming units) of DM1 cells from overnight culture in LB are mixed with approximately 10 7 CFU Microbispora PTA5024 grown in Rare3 medium for approximately 80 hours. The resulting mixture is applied to NT plates, which are then incubated at 28 ° C. for approximately 20 hours. After removing the excess E. coli cells by careful washing with water, the plates are coated with 3 ml of soft agar containing 200 μg of nalidixic acid and 15 μg / ml of apramycin. After additional incubation at 28 ° C for 3-5 weeks, Microbispora exconjugants are applied in strips to fresh medium containing apramycin. One such exconjugant called the Mb-DM1 strain is further processed. The Mb-DM1 strain is then grown in several passages in NT medium without apramycin, and the appropriate dilutions are applied to NT agar without apramycin. Individual colonies are then analyzed by PCR using 5'-CGCGCTGCTCGGGGGCCAAC-3 'oligonucleotides (SEQ ID NO: 24) and 5'-AGGAAACGGCCAGCCCGTGG-3' (SEQ ID NO: 25).

Колонии, содержащие делетированную аллель ORF2, распознают по присутствию полосы 1,5 т.п.н. Одну из таких колоний, обозначенную Mb-DM2, выращивают в среде НТ, и образование дегидроксил-107891 подтверждают путем сравнения с достоверным стандартом.Colonies containing the deleted ORF2 allele are recognized by the presence of a 1.5 kb band. One of these colonies, designated Mb-DM2, is grown in NT medium, and the formation of dehydroxyl-107891 is confirmed by comparison with a reliable standard.

Вышеприведенный пример служит для иллюстрации принципа и способов, с помощью которых ORF, выбранная из любой из определяемых SEQ ID NO: 2-18, может быть замещена мутантной копией в штамме Microbispora sp. РТА5024, продуцирующем 107891. Специалистам в данной области техники очевидно, что ORF2 (SEQ ID NO: 3) представляет собой всего лишь пример способов конструирования внутрирамочных делеций в кластере, определяемом SEQ ID NO: 1.The above example serves to illustrate the principle and methods by which an ORF selected from any of the defined SEQ ID NOs: 2-18 can be replaced by a mutant copy in a strain of Microbispora sp. PTA5024 producing 107891. It will be apparent to those skilled in the art that ORF2 (SEQ ID NO: 3) is just an example of methods for constructing intra-frame deletions in a cluster as defined by SEQ ID NO: 1.

Специалистам в данной области техники также понятно, что внутрирамочные делеций представляют собой всего лишь один из способов создания мутаций, и что другие способы, включающие, но не ограничивающиеся мутациями со сдвигом рамки считывания, вставками и сайт-направленными мутациями, также могут быть использованы для получения нуль-мутантов в любой из ORF, определяемой SEQ ID NO: 2-18.Those skilled in the art will also understand that intra-frame deletions are just one way to create mutations, and that other methods, including but not limited to reading frame mutations, insertions, and site-directed mutations, can also be used to produce null mutants in any of the ORFs defined by SEQ ID NO: 2-18.

Специалистам в данной области техники также понятно, что, имея общепринятый способ создания мутаций в любой из ORF, определяемых SEQ ID NOS: 1, эти способы могут быть использованы для изменения уровней экспрессии тех же ORF. Примеры того, как этого можно достичь, включают, но не ограничиваются этим, интеграцию множества копий указанных ORF в любое место в геноме Microbispora sp. РТА 5024, изменение промоторов, контролирующих экспрессию указанных ORF, удаление антисмысловых РНК или транскрипцию терминаторов, влияющих на их экспрессию.It will also be understood by those skilled in the art that having a generally accepted method for creating mutations in any of the ORFs defined by SEQ ID NOS: 1, these methods can be used to alter the expression levels of the same ORFs. Examples of how this can be achieved include, but are not limited to, integrating multiple copies of these ORFs anywhere in the genome of Microbispora sp. PTA 5024, modifying promoters that control the expression of these ORFs, removing antisense RNAs, or transcribing terminators that affect their expression.

Наконец, вариации векторов, используемых для встраивания мутантных аллелей в Microbispora sp. PTA 5024, в условиях конъюгирования и культивирования донорного и реципиентного штамма, в способе селекции и скрининга эксконъюгантов и их производных, все оказываются в объеме настоящего изобретения.Finally, variations of the vectors used to embed mutant alleles in Microbispora sp. PTA 5024, under the conditions of conjugation and cultivation of a donor and recipient strain, in a method for the selection and screening of exconjugants and their derivatives, all fall within the scope of the present invention.

Пример 4 - Галогенирование лантибиотика in vitroExample 4 - Halogenation of the in vitro lantibiotic

Используя информацию, приведенную в Примере 2, ORF15 mlb (SEQ ID NO: 16) сверхэкспрессируют в E.coli следующим образом. Фрагмент длиной 1,6 т.п.н., полученный путем амплификации с олигонуклеотидами 5'-TTTTTCATATGGGTGGGAGTGATCGGCGGCG-3' (SEQ ID NO: 26) и 5'-TTTTTGTCGACCTACTGCTGGCCGCGGTCCGGACT-3' (SEQ ID NO: 27), расщепляют с помощью Ncol и Sall и лигируют в pET22b, ранее расщепленную с помощью Ncol и Xhol. После трансформации клеток E.coli DH5α полученную плазмиду pHAL, распознаваемую по присутствию фрагментов длиной 5,5 т.п.н. и 1,6 т.п.н. после расщепления с помощью Ndel и Xhol, вводят в клетки E.coli BL21(DE3). Культуры клеток Е. coli BL21(DE3), несущих pHAL, выращивают при 20°С в LB до OD600 0,6. Затем IPTG (изопропил-бета-D-1-тиогалактопиранозид) добавляют до 1 мМ и клетки выращивают в течение еще 6 ч. Клетки собирают, разрушают ультразвуковой обработкой и несущий His-концевые последовательности полипептид ORF15 снимают с Ni-агарозной колонки. Осуществляют галогенирование in vitro субстратов, таких как лактицин 481 или 97518, и образование хлорированного производного лантибиотика подтверждают с помощью MS (масс-спектрометрия) анализа.Using the information given in Example 2, ORF15 mlb (SEQ ID NO: 16) is overexpressed in E. coli as follows. A 1.6 kb fragment obtained by amplification with 5'-TTTTTCATATGGGTGGGAGTGATCGGCGGCG-3 'oligonucleotides (SEQ ID NO: 26) and 5'-TTTTTTGTCGACCTACTGCTGGCCGCGGTCCGGACT-3' (SEQ ID NO: 26) Ncol and Sall and ligated into pET22b previously cleaved with Ncol and Xhol. After transformation of E. coli DH5α cells, the resulting pHAL plasmid was recognized by the presence of 5.5 kb fragments. and 1.6 kb after cleavage with Ndel and Xhol, BL21 (DE3) is introduced into E. coli cells. Cell cultures of E. coli BL21 (DE3) bearing pHAL were grown at 20 ° C. in LB to OD600 0.6. Then IPTG (isopropyl-beta-D-1-thiogalactopyranoside) was added up to 1 mM and the cells were grown for another 6 hours. Cells were harvested, sonicated and the His-terminal sequences bearing the ORF15 polypeptide were removed from the Ni-agarose column. In vitro halogenation of substrates such as lacticin 481 or 97518 is carried out, and the formation of a chlorinated derivative of the lantibiotic is confirmed by MS (mass spectrometry) analysis.

Вышеприведенный пример служит для иллюстрации принципа и способов, с помощью которых ORF, выбранная из любой из ORF, обозначенных SEQ ID NO: 2-18, может быть сверхэкспрессирована в удобном хозяине, полученный фермент сверхпродуцируют и используют для трансформации природного продукта лантибиотика в другое соединение. Специалистам в данной области техники понятно, что ORF15 (SEQ ID NO: 16) используют всего лишь в качестве примера способов сверхпродуцирования любого полипептида, кодируемого SEQ ID NO: 1. Специалистам в данной области техники также понятно, что другие способы сверхпродуцирования белков, включающие, но не ограничивающиеся этим, применение различных аффинных концевых последовательностей, применение различных векторов, различных штаммов-хозяев и способов индукции также могут быть использованы для сверхпродуцирования полипептидов, определяемых ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18).The above example serves to illustrate the principle and methods by which an ORF selected from any of the ORF designated by SEQ ID NO: 2-18 can be overexpressed in a convenient host, the resulting enzyme is overproduced and used to transform the natural lantibiotic product into another compound. Those skilled in the art will understand that ORF15 (SEQ ID NO: 16) is used as an example of methods for overproducing any polypeptide encoded by SEQ ID NO: 1. Those skilled in the art will also understand that other methods for overproducing proteins, including, but not limited to, the use of various affinity terminal sequences, the use of various vectors, various host strains and induction methods can also be used to overproduce polypeptides defined by ORF 1-17 (SEQ ID NO: 2-18).

Специалистам в данной области техники понятно, что другие субстраты лантибиотики, содержащие или не содержащие триптофановый остаток, могут быть использованы для добавления атомов хлора к ORF15 (SEQ ID NO: 16). Специалистам в данной области техники также понятно, что другие полипептиды ORF, определяемые кластером mlb (SEQ ID NO: 1), могут быть использованы для посттрансляционной модификации других препропептидов лантибиотиков. Полипептиды ORF, которые могут быть использованы для этой задачи, включают ORF2 (SEQ ID NO 3), но не ограничиваются этим. Конкретно, ORF 7 и 8 (SEQ ID NO 8 и 9) могут быть использованы для дегидратации и введения тиоэфирных мостиков в другие препропептиды лантибиотиков; ORF 9 и 16 (SEQ ID NO 10 и 17) могут быть использованы для декарбоксилирования другого лантибиотика, содержащего С-концевой остаток Cys; и ORF 2 (SEQ ID NO 3) может быть использован для гидроксилирования другого лантибиотика, содержащего пролин.Those skilled in the art will recognize that other lantibiotic substrates with or without a tryptophan residue can be used to add chlorine atoms to ORF15 (SEQ ID NO: 16). Those skilled in the art will also appreciate that other ORF polypeptides defined by the mlb cluster (SEQ ID NO: 1) can be used for post-translational modification of other lantibiotic prepropeptides. ORF polypeptides that can be used for this task include, but are not limited to, ORF2 (SEQ ID NO 3). Specifically, ORFs 7 and 8 (SEQ ID NOs 8 and 9) can be used to dehydrate and incorporate thioether bridges into other lantibiotic prepropeptides; ORFs 9 and 16 (SEQ ID NOs 10 and 17) can be used to decarboxylate another lantibiotic containing a C-terminal Cys residue; and ORF 2 (SEQ ID NO 3) can be used to hydroxylate another lantibiotic containing proline.

Пример 5 - Экспрессия кластера mlb в гетерологичном хозяинеExample 5 - Expression of the mlb cluster in a heterologous host

Используя информацию, приведенную в Примерах 1 и 2, космиду 1G6 (Фиг.1), содержащую целый кластер mlb (SEQ ID NO: 1), вводят в Streptomyces albus путем конъюгирования, как описано Kieser et al., 2000. Устойчивые к апрамицину эксконъюганты выращивают в подходящих условиях и 107891 очищают, как описано.Using the information given in Examples 1 and 2, cosmid 1G6 (FIG. 1) containing an entire mlb cluster (SEQ ID NO: 1) was introduced into Streptomyces albus by conjugation as described by Kieser et al., 2000. Apramycin-resistant exconjugants grown under suitable conditions and 107891 purified as described.

Специалистам в данной области техники также понятно, что S. albus представляет собой всего лишь один из штаммов-продуцентов, и что другие штаммы также могут быть использованы для введения целого кластера mlb (SEQ ID NO: 1) и для продуцирования 107891. Предпочтительные клетки-хозяева представляют собой клетки-хозяева видов или штаммов, которые могут эффективно экспрессировать гены актиномицета. Такой хозяин включает Actinomycetales, Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae и Streptomycetaceae, Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora и Streptomyces и тому подобное, но не ограничивается этим. Специалистам в данной области техники понятно, что при условии того, что подходящие промоторы помещают перед оперонами mlb, хозяева-продуценты не обязательно должны ограничиваться клетками, которые могут эффективно экспрессировать гены актиномицетов. Подходящие хозяева-продуценты этой последней категории могут быть найдены среди хозяев-продуцентов, которыми легко манипулировать генетически, или среди хозяев-продуцентов, которые в природе продуцируют другие лантибиотики. Примеры таких хозяев-продуцентов включают Escherichia coli и родственные виды, Bacillus spp., Streptococcus spp, Lactobacillus spp., Staphylococcus spp. и тому подобное, но не ограничиваются этим.It will also be understood by those skilled in the art that S. albus is just one of the producer strains, and that other strains can also be used to introduce the whole mlb cluster (SEQ ID NO: 1) and to produce 107891. Preferred cells are hosts are host cells of species or strains that can efficiently express actinomycete genes. Such a host includes Actinomycetales, Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae, Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora and Streptomyces and the like, and the like. Those of skill in the art will understand that, provided that suitable promoters are placed in front of mlb operons, the producing hosts need not be limited to cells that can efficiently express actinomycete genes. Suitable host producers in this latter category can be found among producer hosts that are easy to manipulate genetically, or among producer hosts that naturally produce other lantibiotics. Examples of such producer hosts include Escherichia coli and related species, Bacillus spp., Streptococcus spp., Lactobacillus spp., Staphylococcus spp. and the like, but are not limited to this.

Специалистам в данной области техники также понятно, что с использованием способов, описанных в этом примере, кластер mlb может быть введен в виде второй копии в исходный штамм-продуцент 107891 Microbispora sp. РТА 5024 представлял собой вторую копию генов mlb, которая увеличивает выход 107891.It will also be understood by those skilled in the art that using the methods described in this example, the mlb cluster can be introduced as a second copy into the original producer strain 107891 Microbispora sp. PTA 5024 was the second copy of mlb genes, which increases the yield of 107891.

Специалистам в данной области техники также понятно, что различные векторы, различные способы введения кластера mlb, различные способы селекции рекомбинантных клонов, несущих кластер mlb, различные способы и условия выращивания указанных рекомбинантных клонов и различные способы обнаружения продуцирования 107891 могут быть эффективны для экспрессии кластера mlb в гетерологичном хозяине.It will also be understood by those skilled in the art that various vectors, various methods of introducing an mlb cluster, various methods of selecting recombinant clones bearing an mlb cluster, various methods and conditions for growing said recombinant clones, and various methods for detecting production of 107891 can be effective for expressing mlb cluster in heterologous host.

Пример 6 - Формирование библиотеки вариантов 107891Example 6 - Formation of a library of options 107891

Используя информацию, приведенную в Примерах 2, 3 и 5, ORF 6 mlb (SEQ ID NO: 7) модифицируют для продукции вариантов 107891 следующим образом. Во-первых, вектор, несущий внутрирамочную делецию ORF 6 (SEQ ID NO: 7), конструируют в соответствии со способами, приведенными в Примере 3 с использованием олигонуклеотидов 5'-GCAGCCAGGCTCGCACCGGC-3' и CGCCCGTAACGAGCGA (SEQ ID NO 28 и 29) для фрагмента А и олигонуклеотидов 5'-GCAGCTTCTGCTGCTGA-3' и 5'-TCCCGGCCAGCCACTT-3' (SEQ ID NO 30 и 31) для фрагмента В для амплификации ORF 6. Полученную конструкцию используют для замещения ORF 6 в штамме S. albus, полученном, как описано в Примере 5, согласно способам из Примера 3 и получению штамма SA-D6. Затем препептидный участок ORF 6 mlb (SEQ ID NO: 7), полученный путем амплификации с олигонуклеотидами 5'-CCGGAAAGGAGCGAGCATATG-3' (SEQ ID NO: 32) и 5'-CAGATCTGCCAATACAGT-3' (SEQ ID NO: 33), расщепляют с помощью Ndel и BgIII и лигируют в pIJ8600 (Kieser et al., 2000), ранее расщепленную с помощью Ndel и BgIII, с получением плазмиды pPRE1. В параллельном эксперименте олигонуклеотиды А 5'-CGGTGTCGAGGAGATCACCGCCGGGCCGGCGNNNNNNAGCNNNNNNNNNTGCACCNNNNNNTGCNNNAGCNNNNNNNNNNNNAGCNNNTGCAGCNNNTGCTGCTGAAGATCT-3' и олигонуклеотид В 5'-TTCAGCAGCANNNGCTGCANNNGCTNNNNNNNNNNNNGCTNNNGCANNNNNNGGTGCANNNNNNNNNGCTNNNNNNCGCCGGCCCGGCGGTGATCTCCTCGACACCGATCGA-3' (SEQ ID 34 и 35) денатурируют и отжигают с образованием смеси сегментов ДНК (SEQ ID NO: 36), которые кодируют полипептиды со всеми возможными изменениями аминокислотной последовательности пропептидной области полипептида ORF 6, за исключением тех, которые вовлечены в образование тиоэфира (конкретно, аминокислота 3, 7, 8, 11, 13, 18, 20, 21, 23 и 24). Эту смесь сегментов ДНК лигируют с плазмидой pPRE1, ранее расщепленной с помощью BSA O1 и BgIII, с образованием библиотеки плазмид, несущих все возможные вариантные формы (за исключением (метил)лантиониновых мостиков) сегмента ORF 6, кодирующего пропептид, слитый с сегментом ORF 6, кодирующим лидерный пептид. Эту плазмидную библиотеку вводят в штамм SA-D6, и образующиеся в результате эксконъюганты, выращенные в присутствии мкг/мл тиострептона, подвергают скринингу в отношении продуцирования вариантов 107891 с помощью биологических анализов или HPLC (высокоэффективная жидкостная хроматография) анализа. Интересующие варианты дополнительно характеризуют путем секвенирования пропептидного участка варианта ORF 6 и идентификации структуры.Using the information given in Examples 2, 3 and 5, ORF 6 mlb (SEQ ID NO: 7) is modified for the production of variants 107891 as follows. Firstly, a vector carrying an intra-frame deletion of ORF 6 (SEQ ID NO: 7) is constructed according to the methods described in Example 3 using 5'-GCAGCCAGGCTCGCACCGGC-3 'oligonucleotides and CGCCCGTAACGAGCGA (SEQ ID NO 28 and 29) for of fragment A and 5'-GCAGCTTCTGCTGCTGA-3 'and 5'-TCCCGGCCAGCCACTT-3' oligonucleotides (SEQ ID NOS 30 and 31) for fragment B for amplification of ORF 6. The resulting construct was used to replace ORF 6 in S. albus strain obtained as described in Example 5, according to the methods of Example 3 and the preparation of strain SA-D6. Then the ORF 6 mlb prepeptide region (SEQ ID NO: 7), obtained by amplification with 5'-CCGGAAAGGAGCGAGCATATG-3 'oligonucleotides (SEQ ID NO: 32) and 5'-CAGATCTGCCAATACAGT-3' (SEQ ID NO: 33), is cleaved using Ndel and BgIII and ligated into pIJ8600 (Kieser et al., 2000), previously cleaved with Ndel and BgIII, to obtain plasmid pPRE1. In a parallel experiment A oligonucleotides 5'-CGGTGTCGAGGAGATCACCGCCGGGCCGGCGNNNNNNAGCNNNNNNNNNTGCACCNNNNNNTGCNNNAGCNNNNNNNNNNNNAGCNNNTGCAGCNNNTGCTGCTGAAGATCT-3 'and oligonucleotide 5'-TTCAGCAGCANNNGCTGCANNNGCTNNNNNNNNNNNNGCTNNNGCANNNNNNGGTGCANNNNNNNNNGCTNNNNNNCGCCGGCCCGGCGGTGATCTCCTCGACACCGATCGA-3' (SEQ ID 34 and 35) were denatured and annealed to form a mixture of DNA segments (SEQ ID NO: 36) which encode polypeptides with all possible changes in the amino acid sequence of the propeptide region of the ORF 6 polypeptide, with the exception of those involved in the formation of a thioether (specifically, amino acid 3, 7, 8, 11, 13, 18, 20, 21, 23 and 24). This mixture of DNA segments is ligated with plasmid pPRE1 previously cleaved with BSA O1 and BgIII to form a library of plasmids bearing all possible variant forms (except for (methyl) lanthionine bridges) of the ORF 6 segment encoding the propeptide fused to the ORF 6 segment, encoding a leader peptide. This plasmid library was introduced into strain SA-D6, and the resulting exconjugants grown in the presence of μg / ml thiostrepton were screened for the production of variants 107891 using biological assays or HPLC (high performance liquid chromatography) analysis. The variants of interest are further characterized by sequencing the propeptide region of the ORF 6 variant and identifying the structure.

Специалистам в данной области техники понятно, что лидерный пептидный участок полипептида ORF 6 также может быть модифицирован таким образом, что ферменты, вовлеченные в посттрансляционные модификации (SEQ ID NO: 8 и 9), могут распознавать указанные различные лидерные пептиды. Вариации лидерного пептидного участка полипептида ORF 6 подпадают под объем изобретения.Those skilled in the art will recognize that the leader peptide region of the ORF 6 polypeptide can also be modified so that enzymes involved in post-translational modifications (SEQ ID NOs: 8 and 9) can recognize these various leader peptides. Variations of the leader peptide region of the ORF 6 polypeptide are within the scope of the invention.

Специалистам в данной области техники понятно, что другой способ может быть использован для конструирования библиотеки вариантов ORF 6, включающий, но не ограничивающийся этим, применение различных олигонуклеотидов, векторов, индуцирующих систем и штаммов-хозяев. Кроме того, специалистам в данной области техники понятно, что метиллантиониновые остатки могут быть замещены лантиониновыми остатками и наоборот для образования дополнительных вариантов ORF 6. Специалистам в данной области техники также понятно, что сайт-направленный мутагенез может быть использован для образования селектированных вариантов ORF 6, приводя в результате к продуцированию определенных производных 107891.Those skilled in the art will understand that another method can be used to construct a library of ORF 6 variants, including, but not limited to, the use of various oligonucleotides, vectors, inducing systems, and host strains. In addition, it will be understood by those skilled in the art that methylanthionine residues can be substituted with lanthionine residues and vice versa to form additional ORF 6 variants. It will also be understood by those skilled in the art that site-directed mutagenesis can be used to form selected ORF 6 variants. resulting in the production of certain derivatives of 107891.

Claims (34)

1. Выделенная нуклеиновая кислота, кодирующая полипептиды, вовлеченные в биосинтез лантибиотика 107891 и его гомологов, содержащая нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из:
а) генного кластера mlb (SEQ ID NO: 1); или
б) нуклеотидной последовательности, соответствующей последовательности (а) в силу вырожденности генетического кода и кодирующей такие же полипептиды, кодируемые генным кластером mlb (SEQ ID NO: 1), или
в) любой из нуклеотидных последовательностей ORF (открытая рамка считывания) 1-17 mlb, кодирующих полипептиды, имеющие аминокислотные последовательности SEQ ID NO: 2-18; или
г) нуклеотидной последовательности, соответствующей любой из последовательностей (в) в силу вырожденности генетического кода и кодирующей такие же полипептиды (SEQ ID NO: 2-18), кодируемые любой из ORF 1-17 mlb;
или их комбинации.
1. The selected nucleic acid encoding the polypeptides involved in the biosynthesis of lantibiotic 107891 and its homologues, containing a nucleotide sequence selected from the group consisting of:
a) mlb gene cluster (SEQ ID NO: 1); or
b) the nucleotide sequence corresponding to sequence (a) due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides encoded by the mlb gene cluster (SEQ ID NO: 1), or
c) any of the ORF nucleotide sequences (open reading frame) of 1-17 mlb encoding polypeptides having the amino acid sequences of SEQ ID NO: 2-18; or
d) a nucleotide sequence corresponding to any of the sequences (c) due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides (SEQ ID NO: 2-18) encoded by any of the ORF 1-17 mlb;
or combinations thereof.
2. Выделенная нуклеиновая кислота, кодирующая полипептиды, вовлеченные в биосинтез лантибиотика 107891 и его гомологов, содержащая нуклеотидную последовательность, выбранную из группы, состоящей из:
нуклеотидной последовательности, кодирующей полипептид, аминокислотная последовательность которого по всей длине по меньшей мере на 65%, по меньшей мере на 86%, по меньшей мере на 90% или по меньшей мере на 95% или более идентична аминокислотной последовательности полипептида (SEQ ID NO: 3, 7-10, 16-17), кодируемого любой из ORF 2, 6-9, 15-16 mlb, или их комбинации.
2. The selected nucleic acid encoding the polypeptides involved in the biosynthesis of lantibiotic 107891 and its homologues, containing a nucleotide sequence selected from the group consisting of:
the nucleotide sequence encoding a polypeptide whose amino acid sequence is at least 65%, at least 86%, at least 90%, or at least 95% or more identical to the amino acid sequence of the polypeptide (SEQ ID NO: 3, 7-10, 16-17) encoded by any of ORF 2, 6-9, 15-16 mlb, or a combination thereof.
3. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая комбинацию нуклеотидных последовательностей, которые кодируют полипептиды, необходимые для синтеза препропептида лантибиотика 107891 (SEQ ID NO: 7), кодируемого ORF 6 mlb, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанным ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такие же полипептиды.3. The selected nucleic acid according to claim 1 or 2, containing a combination of nucleotide sequences that encode the polypeptides necessary for the synthesis of the lantibiotic prepropeptide 107891 (SEQ ID NO: 7) encoded by ORF 6 mlb, or nucleotide sequences corresponding to the indicated ORF due to degeneracy genetic code and encoding the same polypeptides. 4. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая комбинацию нуклеотидных последовательностей, состоящую из ORF 9 и 16 mlb, которые кодируют полипептиды (SEQ ID NO: 10 и 17), необходимые для окислительного декарбоксилирования С-концевого Cys остатка, присутствующего в лантибиотике 107891, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанным ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такие же полипептиды.4. The isolated nucleic acid according to claim 1 or 2, containing a combination of nucleotide sequences consisting of ORFs of 9 and 16 mlb that encode the polypeptides (SEQ ID NO: 10 and 17) necessary for the oxidative decarboxylation of the C-terminal Cys residue present in lantibiotic 107891, or nucleotide sequences corresponding to the indicated ORF due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides. 5. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая комбинацию нуклеотидных последовательностей, состоящую из ORF 7 и 8 mlb, которые кодируют полипептиды (SEQ ID NO: 8 и 9), необходимые для дегидратации и образования (метил)лантионина пропептидного участка лантибиотика 107891, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанным ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такие же полипептиды.5. The isolated nucleic acid according to claim 1 or 2, comprising a combination of nucleotide sequences consisting of ORFs of 7 and 8 mlb that encode the polypeptides (SEQ ID NO: 8 and 9) necessary for the dehydration and formation of the (methyl) lanthionine propeptide portion of the lantibiotic 107891, or nucleotide sequences corresponding to the indicated ORF due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides. 6. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая нуклеотидную последовательность, состоящую из ORF 15 mlb, которая кодирует полипептид (SEQ ID NO: 16), необходимый для хлорирования ароматических остатков аминокислот в положении 4 лантибиотика 107891, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанной ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такой же полипептид.6. The isolated nucleic acid according to claim 1 or 2, containing a nucleotide sequence consisting of ORF 15 mlb, which encodes a polypeptide (SEQ ID NO: 16), necessary for the chlorination of aromatic amino acid residues at position 4 of the lantibiotic 107891, or nucleotide sequences corresponding to indicated ORF due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptide. 7. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая нуклеотидную последовательность, состоящую из ORF 2 mlb, которая кодирует полипептид (SEQ ID NO: 3), необходимый для гидроксилирования пролинового остатка аминокислоты в положении 14 лантибиотика 107891, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанной ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такой же полипептид.7. The isolated nucleic acid according to claim 1 or 2, containing a nucleotide sequence consisting of ORF 2 mlb, which encodes a polypeptide (SEQ ID NO: 3), necessary for hydroxylation of the proline residue of the amino acid at position 14 of the lantibiotic 107891, or nucleotide sequences corresponding to indicated ORF due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptide. 8. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая комбинацию нуклеотидных последовательностей, состоящую из ORF 1, 10, 11, 13, 14 и 17 mlb, которые кодируют полипептиды (SEQ ID NO: 2, 11, 14, 15 и 18), необходимые для экспорта лантибиотика 107891 или некоторых его предшественников за пределы цитоплазмы и для придания штамму-продуценту устойчивости к лантибиотику 107891, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанным ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такие же полипептиды.8. The selected nucleic acid according to claim 1 or 2, containing a combination of nucleotide sequences consisting of ORFs 1, 10, 11, 13, 14 and 17 mlb that encode polypeptides (SEQ ID NO: 2, 11, 14, 15 and 18 ), necessary for exporting the lantibiotic 107891 or some of its precursors beyond the cytoplasm and to give the producer strain resistance to the lantibiotic 107891, or nucleotide sequences corresponding to the indicated ORF due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides. 9. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая комбинацию нуклеотидных последовательностей, состоящую из ORF 3 и 5 mlb, которые кодируют полипептиды (SEQ ID NO: 4 и 6), необходимые для регуляции экспрессии одного или более чем одного гена генного кластера mlb, или нуклеотидных последовательностей, соответствующих указанным ORF в силу вырожденности генетического кода и кодирующих такие же полипептиды.9. The selected nucleic acid according to claim 1 or 2, containing a combination of nucleotide sequences consisting of ORF 3 and 5 mlb that encode the polypeptides (SEQ ID NO: 4 and 6) necessary for regulating the expression of one or more than one gene of the gene cluster mlb, or nucleotide sequences corresponding to the indicated ORF due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides. 10. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, содержащая нуклеотидную последовательность, состоящую из генного кластера mlb, кодирующую полипептид, необходимый для синтеза лантибиотика 107891, в которой в нуклеотидную последовательность, кодирующую полипептиды, необходимые для гидроксилирования пролинового остатка в лантибиотике 107891, введена внутрирамочная делеция.10. The isolated nucleic acid according to claim 1 or 2, containing the nucleotide sequence consisting of the mlb gene cluster encoding the polypeptide necessary for the synthesis of the lantibiotic 107891, in which is introduced into the nucleotide sequence encoding the polypeptides necessary for the hydroxylation of the proline residue in the lantibiotic 107891 intra-frame deletion. 11. Выделенная последовательность нуклеиновой кислоты по п.1 или 2, содержащая нуклеотидную последовательность, несущую по меньшей мере одну экстракопию по меньшей мере одной из ORF 1-17 mlb, кодирующих полипептиды (SEQ ID NO: 2-18), или нуклеотидной последовательности, соответствующей указанной ORF mlb в силу вырожденности генетического кода и кодирующей такие же полипептиды.11. The selected nucleic acid sequence according to claim 1 or 2, containing a nucleotide sequence carrying at least one extracopy of at least one of the ORF 1-17 mlb encoding the polypeptides (SEQ ID NO: 2-18), or the nucleotide sequence, corresponding to the indicated ORF mlb due to the degeneracy of the genetic code and encoding the same polypeptides. 12. Выделенная нуклеиновая кислота по п.1 или 2, где нуклеотидная последовательность представляет собой последовательность ДНК.12. The selected nucleic acid according to claim 1 or 2, where the nucleotide sequence is a DNA sequence. 13. Рекомбинантный вектор ДНК для экспрессии лантибиотика 107891 или его гомологов или предшественников, который содержит последовательность ДНК, как определено по п.12.13. Recombinant DNA vector for expression of the lantibiotic 107891 or its homologues or precursors, which contains the DNA sequence, as defined in clause 12. 14. Клетка-хозяин, трансформированная вектором по п.13, способная продуцировать лантибиотик 107891 или его гомологи или предшественники.14. A host cell transformed with the vector of claim 13, capable of producing a lantibiotic 107891 or its homologs or precursors. 15. Трансформированная клетка-хозяин по п.14, которая относится к порядку Actinomycetales.15. The transformed host cell according to 14, which refers to the order of Actinomycetales. 16. Трансформированная клетка-хозяин по п.15, которая относится к семейству, выбранному из Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae и Streptomycetaceae.16. The transformed host cell according to clause 15, which belongs to a family selected from Streptosporangiaceae, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae and Streptomycetaceae. 17. Трансформированная клетка-хозяин по п.16, которая относится к родам, выбранным из Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces и тому подобным.17. The transformed host cell according to clause 16, which refers to the genera selected from Microbispora, Actinoplanes, Planomonospora, Streptomyces and the like. 18. Трансформированная клетка-хозяин по п.14, которая относится к порядку Bacillales.18. The transformed host cell according to 14, which relates to the order of Bacillales. 19. Трансформированная клетка-хозяин по п.18, которая относится к семейству, выбранному из Bacillaceae, Lactobacillaceae, Streptococcaceae или Staphylococcaceae.19. The transformed host cell according to claim 18, which refers to a family selected from Bacillaceae, Lactobacillaceae, Streptococcaceae or Staphylococcaceae. 20. Трансформированная клетка-хозяин по п.19, которая относится к родам, выбранным из Bacillus, Lactococcus, Streptococcus, Staphylococcus и тому подобным.20. The transformed host cell according to claim 19, which refers to the genera selected from Bacillus, Lactococcus, Streptococcus, Staphylococcus and the like. 21. Трансформированная клетка-хозяин по п.14, которая относится к видам Escherichia coli.21. The transformed host cell according to 14, which refers to species of Escherichia coli. 22. Способ увеличения продукции лантибиотика 107891 или его гомологов при помощи микроорганизма, способного продуцировать лантибиотик 107891 или его предшественник биосинтетическим путем, включающий:
- трансформацию рекомбинантным вектором ДНК по п.13 микроорганизма, который продуцирует лантибиотик 107891 или его предшественник биосинтетическим путем, где указанный вектор ДНК кодирует экспрессию активности, которая является скорость-ограничивающей в указанном пути;
- культивирование указанного микроорганизма, трансформированного указанным вектором, в условиях, подходящих для роста клеток, экспрессии указанного гена и продукции указанного лантибиотика или предшественника лантибиотика.
22. A method of increasing the production of lantibiotic 107891 or its homologs using a microorganism capable of producing lantibiotic 107891 or its precursor in a biosynthetic manner, including:
- transformation of the recombinant DNA vector according to item 13 of the microorganism that produces lantibiotic 107891 or its predecessor in a biosynthetic manner, where the specified DNA vector encodes an expression of activity that is speed-limiting in the specified path;
- culturing said microorganism transformed with said vector under conditions suitable for cell growth, expression of said gene and production of said lantibiotic or lantibiotic precursor.
23. Трансформированный микроорганизм, продуцирующий лантибиотик 107891 или его гомологи, или его предшественник или производное, где гены биосинтеза лантибиотика 107891 в его геноме модифицированы путем вставки нуклеотидной последовательности по п.10.23. A transformed microorganism producing a lantibiotic 107891 or its homologs, or its predecessor or derivative, where the biosynthesis genes of the lantibiotic 107891 in its genome are modified by inserting the nucleotide sequence of claim 10. 24. Способ продуцирования лантибиотика 107891 или его предшественника или производного, включающий культивирование трансформированного микроорганизма, продуцирующего 107891, по п.23 в условиях, подходящих для роста клеток, экспрессии указанного гена и продукции указанного лантибиотика или его предшественника или производного.24. A method for producing a lantibiotic 107891 or a precursor or derivative thereof, comprising culturing the transformed microorganism producing 107891 according to claim 23 under conditions suitable for cell growth, expression of said gene and production of said lantibiotic or its precursor or derivative. 25. Трансформированный микроорганизм, продуцирующий 107891, имеющий гены биосинтеза лантибиотика 107891 в своем геноме, где по меньшей мере один из генов биосинтеза лантибиотика 107891, выбранный из ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18), поврежден.25. A transformed microorganism producing 107891 having lantibiotic biosynthesis genes 107891 in its genome, where at least one of the lantibiotic biosynthesis genes 107891 selected from ORF 1-17 mlb (SEQ ID NO: 2-18) is damaged. 26. Трансформированный микроорганизм по п.25, где ген биосинтеза, который поврежден, представляет собой ген, вовлеченный в присоединение остатка хлора.26. The transformed microorganism of claim 25, wherein the biosynthesis gene that is damaged is a gene involved in the addition of a chlorine residue. 27. Способ продуцирования предшественника или производного лантибиотика 107891, включающий культивирование трансформированного микроорганизма, продуцирующего 107891, по п.25 в условиях, подходящих для роста клеток, экспрессии указанного гена и продукции указанного лантибиотика или его предшественника или производного.27. A method of producing a precursor or derivative of a lantibiotic 107891, comprising culturing a transformed microorganism producing 107891, according to claim 25 under conditions suitable for cell growth, expression of said gene and production of said lantibiotic or its predecessor or derivative. 28. Способ продуцирования производного лантибиотика 107891, включающий:
- трансформацию рекомбинантным вектором ДНК микроорганизма, который продуцирует лантибиотик 107891 или его предшественник биосинтетическим путем, где указанный вектор или его участок содержит нуклеотидную последовательность по любому из пп.1-11, которая кодирует экспрессию ферментативной активности, которая модифицирует указанный лантибиотик или предшественник; и
- культивирование указанного микроорганизма, трансформированного указанным вектором, в условиях, подходящих для роста клеток, экспрессии указанного гена и продукции указанного производного лантибиотика.
28. A method of producing a derivative of the lantibiotic 107891, including:
- transformation with a recombinant DNA vector of a microorganism that produces a lantibiotic 107891 or its precursor in a biosynthetic manner, where the specified vector or its portion contains the nucleotide sequence according to any one of claims 1 to 11, which encodes the expression of enzymatic activity that modifies the specified lantibiotic or precursor; and
- culturing the specified microorganism, transformed with the specified vector, under conditions suitable for cell growth, expression of the specified gene and production of the specified derivative of the lantibiotic.
29. Выделенный полипептид, вовлеченный в биосинтез лантибиотика 107891 и его гомологов, выбранный из:
- полипептида ORF (SEQ ID NO: 2-18), кодируемого любой из ORF 1-17 mlb; и
- полипептида, выбранного из группы, состоящей из полипептида, который по меньшей мере на 65%, полипептида, который по меньшей мере на 90%, и полипептида, который по меньшей мере на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду ORF (SEQ ID NO: 2-18), кодируемому любой из ORF 1-17 mlb.
29. The selected polypeptide involved in the biosynthesis of lantibiotic 107891 and its homologues, selected from:
- the ORF polypeptide (SEQ ID NO: 2-18) encoded by any of the ORF 1-17 mlb; and
a polypeptide selected from the group consisting of at least 65% polypeptide, at least 90% polypeptide, and at least 95% or more polypeptide identical in amino acid sequence to the ORF polypeptide (SEQ ID NO: 2-18) encoded by any of ORF 1-17 mlb.
30. Выделенный полипептид по п.29, представляющий собой любой из полипептидов (SEQ ID NO: 3, 7-10, 16-17), кодируемых ORF 2, 6-9, 15-16 mlb.30. The selected polypeptide according to clause 29, which is any of the polypeptides (SEQ ID NO: 3, 7-10, 16-17) encoded by ORF 2, 6-9, 15-16 mlb. 31. Выделенный полипептид по п.29, содержащий полипептид ORF mlb (SEQ ID NO: 3, 7-10, 16-17), кодируемый любой из ORF 2, 6-9, 15-16 mlb, или полипептид, выбранный из группы, состоящей из полипептида, который по меньшей мере на 65%, полипептида, который по меньшей мере на 90%, и полипептида, который по меньшей мере на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду, кодируемому любой из указанных ORF mlb.31. The selected polypeptide according to clause 29, containing the ORF mlb polypeptide (SEQ ID NO: 3, 7-10, 16-17) encoded by any of ORF 2, 6-9, 15-16 mlb, or a polypeptide selected from the group consisting of a polypeptide that is at least 65%, a polypeptide that is at least 90%, and a polypeptide that is at least 95% or more identical in amino acid sequence to the polypeptide encoded by any of these ORF mlb. 32. Выделенный полипептид по п.29, содержащий полипептид ORF mlb, (SEQ ID NO: 2, 11-12, 14-15 и 18), кодируемый любой из ORF 1,10-11, 13-14 и 17 mlb, или полипептид, выбранный из группы, состоящей из полипептида, который по меньшей мере на 65%, полипептида, который по меньшей мере на 90%, и полипептида, который по меньшей мере на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду, кодируемому любой из указанных ORF mlb.32. The selected polypeptide according to clause 29, containing the ORF mlb polypeptide (SEQ ID NO: 2, 11-12, 14-15 and 18), encoded by any of the ORF 1,10-11, 13-14 and 17 mlb, or a polypeptide selected from the group consisting of at least 65% polypeptide, at least 90% polypeptide, and at least 95% or more polypeptide identical in amino acid sequence to the polypeptide encoded by any of these ORF mlb. 33. Выделенный полипептид по п.29, содержащий полипептид ORF mlb (SEQ ID NO: 4 и 6), кодируемый любой из ORF 3 и 5 mlb, или полипептид, выбранный из группы, состоящей из полипептида, который по меньшей мере на 65%, полипептида, который по меньшей мере на 90%, и полипептида, который по меньшей мере на 95% или более идентичен по аминокислотной последовательности полипептиду, кодируемому любой из указанных ORF mlb.33. The selected polypeptide according to clause 29, containing the ORF mlb polypeptide (SEQ ID NO: 4 and 6) encoded by any of ORF 3 and 5 mlb, or a polypeptide selected from the group consisting of a polypeptide that is at least 65% , a polypeptide that is at least 90%, and a polypeptide that is at least 95% or more identical in amino acid sequence to the polypeptide encoded by any of these ORF mlb. 34. Выделенный полипептид, содержащий полипептид, вовлеченный в путь биосинтеза лантибиотика 107891, выбранный из полипептидов, кодируемых любой из нуклеиновых кислот по любому из пп.1-12. 34. The selected polypeptide containing the polypeptide involved in the biosynthesis pathway of the lantibiotic 107891 selected from polypeptides encoded by any of the nucleic acids according to any one of claims 1 to 12.
RU2010107424/10A 2007-08-03 2007-08-03 Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891 RU2441915C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010107424/10A RU2441915C9 (en) 2007-08-03 2007-08-03 Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010107424/10A RU2441915C9 (en) 2007-08-03 2007-08-03 Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2010107424A RU2010107424A (en) 2011-09-10
RU2441915C2 RU2441915C2 (en) 2012-02-10
RU2441915C9 true RU2441915C9 (en) 2012-06-20

Family

ID=44757251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010107424/10A RU2441915C9 (en) 2007-08-03 2007-08-03 Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2441915C9 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2441915C2 (en) 2012-02-10
RU2010107424A (en) 2011-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140038297A1 (en) Genes and Proteins for the Biosynthesis of the Lantibiotic 107891
Lawlor et al. Pleiotropic morphological and antibiotic deficiencies result from mutations in a gene encoding a tRNA-like product in Streptomyces coelicolor A3 (2).
Spohn et al. Overproduction of ristomycin A by activation of a silent gene cluster in Amycolatopsis japonicum MG417-CF17
JP5219837B2 (en) A. Galvaginensis and A. Lantibiotic biosynthetic gene cluster derived from Ligurier
Boakes et al. Generation of an actagardine A variant library through saturation mutagenesis
CA2192366A1 (en) Genes for the synthesis of antipathogenic substances
Stohl et al. Zwittermicin A biosynthetic cluster
US11858967B2 (en) Compositions and methods for enhanced production of enduracidin in a genetically engineered strain of streptomyces fungicidicus
US20080145892A1 (en) Genes and Proteins For the Biosynthesis of the Glycopeptide Antibiotic A40926
AU655312B2 (en) Isolation and characterization of a novel protease from streptomyces lividans
RU2441915C9 (en) Genes and proteins for biosynthesis of lantibiotic 107891
CA2387401C (en) Compositions, methods and systems for the production of enediynes
Nagao et al. Lantibiotic engineering: molecular characterization and exploitation of lantibiotic-synthesizing enzymes for peptide engineering
KR101748678B1 (en) Method for increasing the productivity of glycopeptides compounds
Spohn Exploiting gene regulation as an approach to identify, analyze and utilize the biosynthetic pathways of the glycopeptide ristomycin A and the zincophore [S, S]-EDDS in Amycolatopsis japonicum
Bell Analysis and manipulation of “actagardine” gene clusters from Actinoplanes
CA2445692A1 (en) Compositions, methods and systems for the discovery of enediyne natural products

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140804