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Identification and heterologous expression of the globomycin biosynthetic gene cluster

Synthetic and Systems Biotechnology 2023年第2期8卷 206-212页

作者： Daniel Oves-Costales Tetiana Gren eva baggesgaard sterndorff Jesús Martín Francisco Javier Ortiz-Lopez Tue S.Jørgensen Xinglin Jiang Fernando Roman-Hurtado Fernando Reyes Olga Genilloud Tilmann Weber Fundacion MEDINA Centro de Excelencia en Investigaci´on de Medicamentos Innovadores en AndalucíaAvda del Conocimiento 3418016ArmillaGranadaSpain The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability Technical University of DenmarkKemitorvetbuilding 2202800 Kgs.LyngbyDenmark

Globomycin is a cyclic lipodepsipeptide originally isolated from several Streptomyces species which displays strong and selective antibacterial activity against Gram-negative pathogens.Its mode of action is based on the competitive inhibition of the lipoprotein signal peptidase II(LspA),which is absent in eukaryotes and considered an attractive target for the development of new antibiotics.Despite its interesting biological properties,the gene cluster encoding its biosynthesis has not yet been identified.In this study we employed a genome-mining approach in the globomycin-producing Streptomyces sp.CA-278952 to identify a candidate gene cluster responsible for its biosynthesis.A null mutant was constructed using CRISPR base editing where production was abolished,strongly suggesting its involvement in the biosynthesis.The putative gene cluster was then cloned and heterologously expressed in Streptomyces albus J1074 and Streptomyces coelicolor M1146,therefore unambigu-ously linking globomycin and its biosynthetic gene cluster.Our work paves the way for the biosynthesis of new globomycin derivatives with improved pharmacological properties.

关键词： Globomycin Signal peptidase II Cyclic lipodepsipeptide Genome mining CRISPR-cBEST Heterologous expression

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