來自華東理工大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了Sirtuin依賴性的、可逆的谷氨酰胺合成酶賴氨酸乙?；饔?，由此揭示出了放線菌氮代謝中的一個自反饋回路。這項研究工作發(fā)布在5月31日的《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

文章的通訊作者是華東理工大學的葉邦策（Bang-Ce Ye）教授。其主要研究方向包括生物分析及生物傳感，分析生物技術(shù)及生物系統(tǒng)工程。近年來在Proc Natl Acad Sci USA, Angew Chem Int Ed, J Am Chem Soc, Anal Chem, Chem Comm, J Biol Chem, Mol Microbiol, Chem Eur J, Biosens & Bioelectron等期刊發(fā)表SCI論文100多篇。

放線菌（actinomycetes）是一類重要的微生物資源。目前已被廣泛應用于工、農(nóng)、醫(yī)藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域。氮供應影響著放線菌的形態(tài)發(fā)生、抗生素生成和毒力/致病力。紅色糖多孢菌是一種工業(yè)上規(guī)?；a(chǎn)紅霉素的放線菌。由于紅霉素及其衍生物的廣泛應用，對紅色糖多孢菌的改造以提高紅霉素產(chǎn)量的研究非常多。

在很多菌種的基因組中，都存在著glnR基因，其編碼的蛋白GlnR是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子?，F(xiàn)在，普遍認為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子GlnR在氮代謝的調(diào)控中扮演重要角色。目前，已有大量針對GlnR轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的研究。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在很多菌種（枯草芽孢桿菌、谷氨酸棒桿菌、大腸桿菌、天藍色鏈霉菌和恥垢分枝桿菌等）中，GlnR是一種調(diào)控氮源代謝的廣域轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，它對很多參與氮代謝的基因都有調(diào)控作用。在以往的研究中，葉邦策課題組證實GlnR在紅色糖多孢菌中與其他很多菌種一樣，參與了氮源代謝調(diào)控。

2015年，葉邦策領(lǐng)導華東理工大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，氮代謝的核心調(diào)控子GlnR不僅能夠調(diào)控氮代謝，還控制著non-PTS碳源的ABC（ATP-binding cassette）轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。GlnR可以根據(jù)細胞的營養(yǎng)狀態(tài)，通過整合氮信號介導氮代謝和碳代謝的相互作用。這是首次在放線菌中系統(tǒng)描述GlnR介導的碳水化合物代謝調(diào)控。這一成果發(fā)表在PNAS雜志上。

在最新的研究中，研究人員證實紅色糖多孢菌氮調(diào)控因子GlnR直接調(diào)控了acuA基因(SACE_5148)的轉(zhuǎn)錄，acuA基因編碼一種Gcn5型賴氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶。他們發(fā)現(xiàn)AcuA使得兩種谷氨酰胺合成酶(GlnA1和GlnA4)乙?；?，在測試條件下這一賴氨酸乙酰化作用失活了GlnA4 (GSII)，卻沒有顯著影響GlnA1 (GSI-β)活性。轉(zhuǎn)而，GlnA1乙?；瘜е鹿δ塬@得，調(diào)節(jié)了它與GlnR調(diào)控因子之間的互作，促進了GlnR–DNA結(jié)合。

觀察結(jié)果表明，乙?；?/span>GSI-β酶的這種調(diào)控功能在放線菌中高度保守。GlnR在轉(zhuǎn)錄和翻譯后水平上控制了谷氨酰胺合成酶催化與調(diào)控活性（細胞內(nèi)乙?；剑?，指出了響應環(huán)境改變調(diào)控氮代謝的一個自反饋回路。因此，這一GlnR介導的乙?；盘柾诽峁┝藦母兄獱I養(yǎng)、蛋白質(zhì)乙?；椒答佌{(diào)控的一個信號級聯(lián)反應。

新研究在分子水平上提供了有關(guān)放線菌中蛋白質(zhì)乙?；偷x調(diào)控潛在機制的重要新見解。