Production de la Kinamycine chez Streptomyces ambofaciens : caractérisation de la molécule signal régulatrice et de la voie de la biosynthèse.
Résumé
In Streptomyces ambofaciens ATCC 23877 the alp biosynthetic cluster is responsible for the production of kinamycin. It is controlled by a complex regulatory network that also includes a quorum sensing (QS) mechanism. The synthesis of the signaling molecule involved in the QS is related to the duplicated gene SAM0232/SAM7441. One of the team’s projects is the identification and structural characterization of this molecule, and the present internship took place in this context. As such, the main objective was to construct a S. ambofaciens mutant strain with both genes SAM0232 and SAM7441 deleted, in order to identify and isolate the signaling molecule through comparative chromatography. An alternative method based on the heterologous expression of SAM0232 was also undertaken, using both Escherichia coli and S. coelicolor strains as expression hosts. However, it has not yet been possible to reproducibly identify the signaling molecule through this approach.
A second part of this project dealt with the study of the suspected role the genes SAM0157 and SAM0158 play in the diazo group formation, a characteristic feature of the kinamycin molecule. The aim was to build mutants of these genes to validate this function by phenotypical and chromatographic analysis.
La production de kinamycine chez Streptomyces ambofaciens ATCC23877 est assurée par le cluster alp. La régulation complexe de ce cluster est sous la dépendance d’un mécanisme de quorum sensing (QS). La synthèse de la molécule signal impliquée dans ce QS est liée au gène dupliqué, SAM0232/SAM7441. L’un des projets de l’équipe vise à identifier, purifier et déterminer la structure de cette molécule. Mon stage s’est inscrit dans ce cadre. Il avait notamment pour objectif de construire une souche mutante de S. ambofaciens délétée pour les gènes SAM0232 et SAM7441 afin d’identifier et isoler la molécule signal par une approche de chromatographie comparée. Une approche alternative basée sur l’expression hétérologue du gène SAM0232 a également été entreprise. Cette approche utilisant comme hôtes hétérologues Escherichia coli et Streptomyces coelicolor n’a pas encore permis de d’identifier de façon reproductible la molécule signal.
Une deuxième partie de mon projet a porté sur l’étude du rôle des gènes SAM0157 et SAM0158 chez
S. ambofaciens suspectés d’être impliqués dans la formation du groupement diazo, structure caractéristique de la kinamycine. Mon objectif visait à construire des mutants pour ces gènes et à valider leur rôle par analyses phénotypiques et chromatographiques.