Mutační analýza biosyntézy manumycinových antibiotik

Abstract

Mutační analýza biosyntézy manumycinových antibiotik Manumycinová antibiotika jsou sekundární metabolity, které patří do velké skupiny polyketidových látek. Jsou produkována výhradně bakteriemi rodu Streptomyces. Manumycinová antibiotika jsou charakterizována dvěma lineárními polyketidovými řetězci, které jsou připojeny k centrální mC7N podjednotce. Spodní řetězec je často zakončen C5N podjednotkou. Manumyciny vykazují mnoho biologických aktivit. Byla u nich prokázána antimikrobiální aktivita výhradně vůči gram-pozitivním bakteriím. Dalšími pozorovanými aktivitami je například antimykotická, insekticidní nebo protizánětlivá aktivita. Manumycinové metabolity jsou také potencionálními kancerostatiky. Pro přípravu těchto látek fermentační cestou je důležitá znalost jejich biosyntetických drah. Mutační analýza je založena na technikách genového inženýrství. Je vhodná ke zkoumání biosyntetických drah sekundárních metabolitů a také genů zapojených do jejich genetického podkladu. Jejím výsledkem je komplexní přehled o biosyntetické dráze daného metabolitu. Tuto znalost lze použít např. v metodách kombinatorní biosyntézy nebo mutasyntézy k produkci nových metabolitů. Hybridní látky by se mohly v budoucnosti stát např. novými účinnými antibiotiky nebo kancerostatiky pro použití v lékařství. Klíčová slova: manumycin,...

Mutational analysis of manumycin antibiotics biosynthetic routes The manumycin antibiotics are secondary metabolites, which come from a big group of polyketide metabolites. They are produced by bacteria from genus Streptomyces. Manumycin antibiotics are characterized by two linear polyketide chains, which are connected to a central mC7N moiety. The lower chain is often terminated by the C5N moiety. Manumycin metabolites show many biological activities. They have antimicrobial activity, especially against gram-positive bacteria. Next, they posses antifungal, insecticidal or antiinflamatory activities. Manumycins are also potentional anticancer agents. In order to prepare these compounds by the fermentation, the detailed knowledge of their biosynthetic routes is required. Mutational analysis is based on techniques of genetic engineering. Mutational analysis is a useful pool for analysis of biosynthetic pathways of secondary metabolites and the genes, which are involved in these pathways. This knowledge is essential for application of combinatorial biosynthesis for the design of new metabolites. The new hybrid compound could be used in future as new antibiotics or anticancer drugs. Keywords: manumycin, polyketide, streptomyces, asukamycin