Role proteinů LmbF a CcbF v biosyntéze antibiotik linkomycinu resp. celesticetinu a jejich potenciální uplatnění v biosyntéze hybridního antibiotika CELIN

Abstract

Hybridní antibiotika kombinují struktury nebo mechanismy účinku dvou nebo více známých antibiotik a představují tak jednu z cest ke zlepšení účinnosti antibiotik. V naší laboratoři bylo in vitro biosyntézou připraveno hybridní antibiotikum CELIN, jež kombinuje strukturně podobná antibiotika linkomycin a celesticetin. CELIN má ve své struktuře propylový zbytek navázaný na prolinu, který přirozeně obsahuje antibiotikum linkomycin, a kyselinu salicylovou, která je přirozenou součástí antimikrobiální látky celesticetinu. Jelikož se jedná o kombinaci dvou přirozeně syntetizovaných antibiotik, nabízí se možnost přípravy producenta tohoto hybridního antibiotika. Nicméně snaha připravit producenta CELINu mutagenezí kmene Streptomycces lincolnensis, produkujícího linkomycin, zatím nebyla úspěšná. Cílem této diplomové práce je určit klíčové kroky pro přípravu producenta CELINu. Nejprve byla ověřována schopnost mutanty Streptomyces caelestis, přirozeně produkující celesticetin, produkovat CELIN. Následně byla za účelem detekce interakčního partnera proteinu LmbF, jež katalyzuje klíčový biosyntetický krok v biosyntéze linkomycinu, provedena metoda pulldown s bakteriálním lyzátem Streptomyces lincolnensis a in vitro reakce obsahující různou kombinaci proteinů LmbF, LmbG a CcbF. Výsledky této diplomové práce...

Hybrid antibiotics combine the structures or mechanisms of action of two or more known antibiotics and thus represent one way to improve the effectiveness of antibiotics. In our laboratory, the hybrid antibiotic CELIN was prepared in vitro. This antibiotic combines the structurally similar antibiotics lincomycin and celesticetin. CELIN has in its structure a propyl group attached to proline, which is naturally found in the antibiotic lincomycin, and salicylic acid, which is a natural component of the antimicrobial agent celesticetin. Since it is a combination of two naturally synthesized antibiotics, it should be possible to prepare a producer of this hybrid antibiotic. However, efforts to prepare a CELIN producer by mutagenesis of a lincomycin-producing strain of Streptomycces lincolnensis have not yet been successful. The aim of this thesis is to determine the key steps for the preparation of a CELIN producer. First, the ability of the Streptomyces caelestis, which naturally produces celesticetin, mutant to produce CELIN was verified. Next, in order to detect the interaction partner of the LmbF protein, which catalyzes the key biosynthetic step in lincomycin biosynthesis, the pulldown method was performed with Streptomyces lincolnensis bacterial lysate. In vitro reactions containing different...