灰色链霉菌 :链霉素的产生菌

更新时间:2023-09-19 18:46

链霉菌灰色菌种(链霉菌属 griseus)是链霉菌属中的一种细菌,常见于土壤中,也有少数菌株被报道出现在深海沉积物中。它是一种革兰氏阳性细菌,具有高GC含量。链霉菌灰色菌种是众所周知的抗生素和其他商业重要的次生代谢产物的生产者。这些菌株已知能产生32种不同结构类型的生物活性化合物。链霉素,作为首个从细菌中报道出的抗生素,就来自链霉菌灰色菌种。

词源

到1943年,Albert Schatz,一个在Selman Waksman实验室工作的博士生,已经从链霉菌属灰色菌种(来自希腊语strepto-("扭曲的")+ mykēs ["真菌"]和拉丁语griseus,“灰色”)中分离出链霉素。

形态特征

灰色链霉菌是链霉素的产生菌,是土壤习居菌,具有典型的链霉菌的特征,主要是用于防治细菌感染,而且本身灰色链霉菌也是研究链霉菌的次生代谢调控的材料,如链霉菌阿A因子的研究主要就是集中在灰色链霉菌中。

性质

过硫酸铵分级沉淀,CM-SephadexC-50、CM-SepharoseFast Flow离子交换层析及SephadexG-75凝胶过滤层析,从灰色链霉菌(链霉菌属griseus)RX-17的发酵上清液中得到了电泳纯的溶菌酶R1,回收率6.89%。测得该酶分子量和等电点分别为16.8kD和9.10,作用于变链球菌(链球菌mutans)Ingbritt的最适温度和pH分别为70℃和6.6。R1酶在50℃以下及pH6~9的范围内保持稳定,60℃保温1h,残存酶活20.3%。Mg对酶有激活作用,而Zn、Cu、Fe、Cd、Pb则使酶完全丧失活性,合剂、盐酸羟胺、碘乙酸抑制酶活,β-2-巯基乙醇表面活性剂则对溶菌有部分促进作用。R1酶溶菌谱广泛,对多种卵清溶菌酶不能作用的G、G细菌均有溶解能力,对变链球菌金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌)、乳杆菌属(乳杆菌属)等则呈现高活性。

生理

链霉菌属灰色菌种及其相关菌株最近被证明是碱性的,即它们在碱性pH值下生长最好。尽管这些生物在广泛的pH范围内(从5到11)生长,但它们在pH 9时显示出最佳生长。当它们作为菌落生长时,它们产生灰色的孢子团和灰黄色的反向色素。孢子表面光滑,排列成直链。

分类学

链霉菌是放线菌门中最大的属,是链霉菌科模式属。这些是具有高GC含量的革兰氏阳性细菌,以复杂的次生代谢为特征。它们产生了超过三分之二的自然来源的临床有效抗生素。链霉菌属主要存在于土壤和腐烂的植物中,大多数能产生孢子。

生态学

链霉菌灰色菌种已经从各种生态环境中分离出来,包括钢铁废料堆、根际、深海沉积物和沿海海滩和沙丘沙系统。最近的研究表明,链霉菌灰色菌种可能正在经历特定生态环境的演化,导致在特定生态环境中产生遗传变异,被称为生态变种。

抗生素生产

对链霉菌属的抗生素的兴趣始于1943年在链霉菌灰色菌种中发现抗生素链霉素。链霉素的发现,一种抗结核抗生素,使Selman Waksman在1952年获得了诺贝尔奖。这个奖项并非没有争议,因为它排除了提名Albert Schatz,他现在被认为是链霉素的主要共同发明者之一。这个物种的菌株现在被认为是抗生素的丰富来源,并能产生32种不同结构类型的商业重要的次生代谢产物

新泽西州的官方微生物

链霉菌灰色菌种在2017年5月由参议员Sam Thompson(R-12)和2017年6月由议员Annette Quijano(D-20)提交的立法中被指定为新泽西州的官方微生物。选择这种生物是因为它是新泽西本土的,对全球的医疗保健和科学研究做出了独特的贡献。

酶活性

灰色链霉菌属(Streptomyces griseus)RX-17的发酵上清液中得到了电泳纯的溶菌酶R1,回收率6.89%。测得该酶分子量和等电点分别为16.8kD和9.10,作用于变链球菌(Streptococcus mutans)Ingbritt的最适温度和pH分别为70℃和6.6。R1酶在50℃以下及pH6~9的范围内保持稳定,60℃保温1h,残存酶活20.3%。Mg2+对酶有激活作用,而Zn 2+、Cu 2+、Fe2+、Cd2+、Pb2+则使酶完全丧失活性,螯合剂、盐酸羟胺、碘乙酸抑制酶活,β-2-巯基乙醇表面活性剂则对溶菌有部分促进作用。R1酶溶菌谱广泛,对多种卵清溶菌酶不能作用的G+、G-细菌均有溶解能力,对变链球菌、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、乳杆菌(乳杆菌属)等则呈现高活性。

应用

由灰色链霉菌属(Streptomyces griseus)培养液提取而得的微生物蛋白酶。白色粉末。分子量20000。易溶于盐水和稀盐溶液,最适pH值7.8~8.0,最适温度60~80℃。有极强的蛋白水解作用,可切断蛋白质所含肽键的80%。能水解纤维蛋白、黏蛋白。在体内能与其抑制物结合,使酶活性中心受到保护,输送至病变组织,又能同抑制物分离,恢复其酶活性。医学上用于抗炎药消肿。

外部链接

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