Streptomyces ambofaciens의 침묵된 폴리케타이드 합성효소를 활성화하여 생리활성 51원 마크로라이드 복합체의 확인

전염병, 암 및 기타 주요 생명 위협적 질환에 대처하기 위한 새로운 약물의 지속적인 필요성이 있다. 최근의 유전체 가이드를 통한 새로운 천연물 발견 접근법의 발전은 천연물 기반 약물에 대한 탐색에 새로운 관심을 불러일으켰다. Streptomyces ambofaciens ATCC23877의 유전체 서열 분석은 25개의 유전자로 구성되고 거의 150 kb에 걸쳐 있는 거대형 I 모듈러 폴리케타이드 합성효소(PKS) 유전자 군을 포함한 수많은 2차 대사 산물 생합성 유전자 집합체를 밝혀냈다(그 중 아홉 개는 PKS를 인코딩한다). 이 유전자 집합체의 대사 생성물은 알려져 있지 않으며 전사 분석 결과 실험실 성장 조건에서는 발현되지 않는 것으로 나타났다. 군집 내의 조절 유전자의 수형 발현이 LuxR(LAL) 가족 단백질과 유사한 단백질을 인코딩함으로써 생합성 유전자의 발현을 유도하였다. 이로 인해 유전자 집합체의 대사 생성물로서 네 가지 51원 배당체 마크로라이드인 stambomycins A-D가 확인되었다. 이 화합물의 구조는 폴리케타이드 사슬에 비정상적인 연장 단위를 통합하고 성장 중인 폴리케타이드 사슬의 전이 히드록실화 과정을 통해 마크로라이드 형성을 위한 히드록실기를 제공하는 등 몇 가지 흥미로운 생합성 특징을 암시한다. 흥미롭게도, stambomycins는 인간 암 세포주에 대한 유망한 항증식 활성을 가진다. 데이터베이스 검색을 통해 다양한 암키조마이세트 유전체 내에서 LAL 조절 유전자를 인코딩하는 유전자를 확인하였으며, 이러한 경로 특이적 활성 제의 수형 발현이 새로운 생리활성 천연물 발견을 위한 강력한 접근 방식을 나타내는 것으로 제안된다.