无前导肽多肽细菌素生物合成与多样性的新见解

Garvicin KS（GarKS）是一种由三种肽组成的无前导肽、广谱细菌素，能够抑制包括多种食源性病原菌和耐药菌株在内的广泛革兰氏阳性细菌。该细菌素被认为有望应用于食品保藏和疾病治疗；然而，对于包括GarKS在内的无前导肽多肽细菌素，其产生菌、产物调控机制及作用机制等关键知识仍然缺乏。研究采用杂合测序策略，获得了GarKS天然产生菌Lactococcus garvieae KS1546的高质量闭合基因组组装结果，显示该细菌素由一个50 kb的质粒（pKS50）编码。与更新后的序列数据库进行比较分析表明，该产生菌应重新分类为Lactococcus petauri。研究通过异源表达考察了生物合成基因的功能，这些基因推测分别编码转录调控因子（gakR）和免疫蛋白（gakI）。去除gakR导致GarKS产量降低6倍，而表达gakI则使菌株对GarKS的敏感性降低250倍，并对其他多肽细菌素产生程度不一的交叉免疫。在L. lactis中分离获得自发产生的GarKS突变株并进行全基因组测序后发现，其耐受水平较低；但参与噬菌体胁迫应答通路、含有PspC结构域的蛋白YthA参与了GarKS敏感表型的形成。最后，为解析参与此类细菌素产生的保守特征，研究人员利用基因组挖掘鉴定出11种新的多肽细菌素候选物；其中4种通过化学合成获得，并证实为具有生物活性的肽，能够抑制包括单核细胞增生李斯特菌和肠球菌在内的重要病原菌。

Garvicin KS（GarKS）是一种由三条肽组成的无前导肽、广谱细菌素，对包括多种食源性病原菌和抗生素耐药菌株在内的广泛革兰氏阳性细菌具有活性。该细菌素被认为是食品保藏和医学治疗的候选物；然而，对于包括GarKS在内的无前导肽多肽细菌素，关于其产生菌株、产物调控机制及作用机制的关键信息仍然缺乏。研究采用混合测序策略，获得了天然GarKS产生菌的高质量闭合基因组组装。

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