角質酸ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ（PPTase）および修飾インディゴジン合成レポーターを使用して特徴付けられたチオールドメイン相互作用

光合成渦球体は、細菌と真菌の天然産物を産生する一般的な手段であるポリケチド/非リボソームペプチド合成を介して、多くの毒性があるが潜在的な治療化合物の治療薬を合成します。標準遺伝子は渦鞭毛藻類のトランスクリプトームで識別できますが、生合成経路は高コピー数と骨折したシンテニーによって難読化されています。この研究は、これらのキャリアをチオレートする自然産物合成（チオール化ドメイン）とホスホパンテテニルトランスフェラーゼ（PPTase）が足場を足場にするキャリアドメインに焦点を当てています。Streptomyces lavendulaeからのインディゴジン産生BPSA遺伝子のチオール化ドメインを3つのマルチドメイン胚胞子転写産物のものに置き換え、これらの構成要素を3つの恐lagellate Pptaseのそれぞれと共発現させました。驚くべきことに、3つのPPTaseすべてが1つの転写産物からすべてのチオールドメインを活性化することができましたが、インディゴジンのレベルが異なるため、特異性の異常な欠如が示されました。残念ながら、残りのチオールドメインを持つコンストラクトはインディゴジンをほとんど生成せず、脂質合成のためのチオレーションドメインは大腸菌では発現できませんでした。これらの結果は、異なるPPTase/Thiolationドメインペアリングの一貫性のないタンパク質発現と組み合わされました。これらの課題にもかかわらず、大腸菌における触媒活性渦鞭毛藻類タンパク質の発現は、今後斬新で有用なツールです。

Photosynthetic dinoflagellates synthesize many toxic but also potential therapeutic compounds therapeutics via polyketide/non-ribosomal peptide synthesis, a common means of producing natural products in bacteria and fungi. Although canonical genes are identifiable in dinoflagellate transcriptomes, the biosynthetic pathways are obfuscated by high copy numbers and fractured synteny. This study focuses on the carrier domains that scaffold natural product synthesis (thiolation domains) and the phosphopantetheinyl transferases (PPTases) that thiolate these carriers. We replaced the thiolation domain of the indigoidine producing BpsA gene from Streptomyces lavendulae with those of three multidomain dinoflagellate transcripts and coexpressed these constructs with each of three dinoflagellate PPTases looking for specific pairings that would identify distinct pathways. Surprisingly, all three PPTases were able to activate all the thiolation domains from one transcript, although with differing levels of indigoidine produced, demonstrating an unusual lack of specificity. Unfortunately, constructs with the remaining thiolation domains produced almost no indigoidine and the thiolation domain for lipid synthesis could not be expressed in E. coli. These results combined with inconsistent protein expression for different PPTase/thiolation domain pairings present technical hurdles for future work. Despite these challenges, expression of catalytically active dinoflagellate proteins in E. coli is a novel and useful tool going forward.