Eine Familie von Lanthipeptiden mit anti-phagen Funktionen

Zusammenfassung Bakterien synthetisieren natürliche Produkte, um sich an ihre Umwelt anzupassen, wobei die Interaktionen zwischen Phagen und Bakterien eine entscheidende Rolle in der bakteriellen Ökologie spielen. Obwohl einige natürliche Produkte gezeigt haben, dass sie Bakterien vor Phageninfektionen schützen, bleibt die Häufigkeit und Vielfalt der chemischen anti-phagen Abwehr weitgehend unerforscht. Hier enthüllen wir eine neuartige Familie von über 2000 Lanthipeptid-biosynthetischen Gen-clustern aus Actinobacteria, die an der anti-phagen Abwehr teilnehmen, die wir Lanthiphagen nennen. Lanthiphagen kolocalisieren mit anderen anti-phagen Systemen in Verteidigungsinseln. Wir zeigen, dass die native Lanthiphagen-Expression den Modellstamm Streptomyces coelicolor gegen verschiedene Phagen schützt. Die heterologe Expression von vier zusätzlichen Lanthiphagen-Wegen zeigt, dass die anti-phagen Funktion in dieser Familie von biosynthetischen Gen-Clustern konserviert ist. Schließlich zeigen wir, dass die Lanthiphagen-Expression zur Produktion einer neuartigen Verbindung führt und die Phagen-Transkription verändert. Unsere Ergebnisse heben hervor, dass biosynthetische Gencluster mit anti-phagen Funktionen erfolgreich durch genomische Analysen identifiziert werden können. Diese Arbeit ebnet den Weg für das systematische Mining von anti-phagen Naturprodukten, die ein neuartiges Reservoir für antivirale Medikamente darstellen könnten.