微生物来源抗肿瘤先导化合物的靶向筛选研究

目的 寻找具有抗肿瘤活性的雷帕霉素结构类似物。 方法 以雷帕霉素细胞内结合蛋白RBP为靶标，运用营养依赖重组微生物工程菌筛选方法，从微生物的的次级代谢产物中筛选活性化合物；通过16S rDNA序列分析鉴定活性化合物产生菌；深层发酵制备活性物培养液并分离、纯化目标物；根据波谱检测及数据解析进行化合物结构鉴定并进行活性评价。结果 筛选获得1株活性菌株CY-365，经鉴定为放线菌链霉菌属，其代谢活性产物CY-365结构解析为15(S)-O-乙基雷帕霉素，与雷帕霉素具有相似的体外抗肿瘤活性。 结论 链霉菌CY-365经深层培养，主要代谢产物为具有抗肿瘤活性的15(S)-O-乙基雷帕霉素。     

高寒草甸链霉菌Qhu-M197活性次级代谢产物的研究

摘要：目的 从高寒草甸来源的链霉菌Qhu-M197中发现具有抗菌和抗肿瘤活性的次级代谢产物。方法 首先扩增菌株Qhu-M197的16S rRNA基因并基于测序结果,构建系统发育树,初步开展菌株分类鉴定;其次基于色谱分离技术,结合高分辨质谱和核磁共振波谱学数据,对活性次级代谢产物进行分离和结构鉴定。最后采用微量稀释二倍法及CCK8法对分离化合物进行抗菌和抗肿瘤活性体外评价。结果 菌株Qhu-M197为链霉菌,其16S rRNA基因序列与Streptomyces phaeoluteigriseus DSM 41896T相似度为100.00%。菌株Qhu-M197的MS固体培养基发酵产物对金黄色葡萄球菌和枯草芽胞杆菌具有显著的抑菌效果。从其发酵产物中分离得到4个单体化合物,分别是mithramycin、aerugine、aeruginol以及2, 3, 4, 5-tetrahydro-3, 5-dihydroxy-6H-1, 5-benzoxazocin-6-one,其中mithramycin的抗菌和抗肿瘤活性最强,对金黄色葡萄球菌和枯草芽胞杆菌的最小抑制浓度(MIC)分别为0.012和0.095 μg/mL,对HepG2人肝癌细胞株和MCF-7人乳腺癌细胞株的半数抑制浓度IC50分别为0.45和0.46 μmol/L。结论 以链霉菌Qhu-M197为代表的青藏高原高寒草甸放线菌是抗菌和抗肿瘤活性次级代谢产物的重要来源。     

链霉菌NOV-0827产生的抗肿瘤活性成分的分离纯化和结构鉴定

目的 分离、纯化和鉴定链霉菌NOV-0827发酵液中的抗肿瘤活性成分.方法 采用大孔吸附柱层析、硅胶柱层析、凝胶柱层析等方法对该菌株的次级代谢产物进行分离纯化;根据理化性质和波谱学方法进行化学结构的鉴定;利用MTT法来检测化合物的抗肿瘤活性.结果 从该菌株发酵液中共分离到3个化合物,NOV-0827-A、NOV-0827-B和NOV-0827-C,经波谱方法鉴定分别与文献中报道的氨基香豆素类(aminocoumarin)抗生素新生霉素,大环内酰胺类抗生素GT-32A和GT-32B同质.活性研究表明NOV-0827-B和NOV-0827-C均对结肠癌细胞SW620具有较强的增殖抑制活性,其IC50值分别1.107μmol/mL和5.358μmol/mL.结论 首次从同一陆生链霉菌菌株的发酵液中分离得到新生霉素及其他两个具有抗肿瘤活性的大环内酰胺类物质.     

一株海洋来源Streptomyces sp. SCSIO 1682中那西肽(nosiheptide)的分离鉴定及其生物合成基因簇分析

目的 对一株海洋来源的菌株SCSIO 1682进行16S rDNA分子生物学鉴定,对发酵产物中的抑菌活性化合物进行分离鉴定,并对抑菌活性化合物的生物合成基因簇进行分析。方法 通过构建基于16S rDNA序列的系统发育树来进行菌株鉴定;通过有机溶剂萃取、正相和反相硅胶层析等化学分离手段对菌株SCSIO 1682的次级代谢产物进行活性追踪分离纯化;运用HR-ESI-MS,₁H和₁₃C NMR等波谱手段对所得化合物进行结构解析;通过对菌株SCSIO 1682进行全基因组扫描测序鉴定所得化合物的生物合成基因簇。结果 该菌株被鉴定为Streptomyces sp. SCSIO 1682,所得抑菌活性化合物为那西肽,鉴定了那西肽的生物合成基因簇并进行生物信息学分析。结论 从海洋链霉菌Streptomyces sp. SCSIO 1682中分离鉴定了那西肽,那西肽生物合成基因簇的鉴定为利用组合生物合成和合成生物学技术对那西肽进行结构改造提供了新的基因资源。     

放线菌1356菌株及其抗真菌活性成分的研究

目的 对放线菌1356菌株进行初步的分类鉴定,并对该菌株产生的抗真菌活性成分进行分离纯化和结构鉴定.方法 采用16S rDNA序列分析法进行菌株的初步鉴定,制备型高效液相色谱(HPLC)分离纯化活性成分;通过紫外、红外、高分辨率质谱、1H核磁共振谱和13C核磁共振谱研究其化学结构.结果 放线菌1356初步鉴定为灰色产色链霉菌的一个亚种,其抗真菌活性成分KZJ-1鉴定为鲁丝霉素.结论 本论文首次利用二维核磁共振技术对鲁丝霉素的碳、氢信号进行了全归属,纠正了文献中对这类化合物C16～C19化学位移归属的错误.     

锡林郭勒盟高原盐湖放线菌资源勘探及抗菌活性筛选

摘要：目的 探究锡林郭勒盟高原盐湖放线菌的多样性、新颖性及抗菌活性,为新型抗菌活性产物的发掘储备菌种资源。方 法 采用20种分离培养基,以平板涂布法分离放线菌;依据16S rRNA基因的同源性对菌株进行分子鉴定;PCR检测代表菌株的I型聚 酮合酶(PKS I)、II型聚酮合酶(PKS II)和非核糖体多肽合成酶(NRPS)功能基因;菌株的发酵液上清和菌体分别经乙酸乙酯和丙酮提取, 提取样品经纸片扩散法进行抗菌活性检测。目标菌株合成次级代谢产物的能力通过antiSMASH对基因组序列进行分析预测。结果 从 7份盐湖土壤样品中分离获得了365株放线菌,其分布于放线菌纲的8个目15个科28个属,优势菌属为链霉菌属和拟诺卡菌属。分离获 得的链霉菌新颖性突出,13株链霉菌与近缘菌株16S rRNA基因的最高相似度≤98.0%,推测其归属于10个链霉菌属新种。受试放线菌 对革兰阳性菌的抗菌活性显著,并从中筛选出3株抗菌作用强且抗菌谱较广的链霉菌;20株受试放线菌同时含有3种抗生素生物合成基 因。菌株XMNu-295基因组含有24个潜在的次级代谢产物生物合成基因簇,以聚酮类、非核糖体多肽类和萜烯类等为主。结论 锡林 郭勒盟高原盐湖中可培养放线菌多样性较为丰富,新颖性突出,目标菌株值得进一步开展次级代谢产物的化学研究。     

一株红树林链霉菌所产抑菌活性化合物的分离及其生物合成基因簇的研究

摘要：目的 分离鉴定一株红树林来源具有拮抗真菌活性的链霉菌MCCG 2008,分析其对植物病原真菌香蕉尖孢镰刀 菌热带4号小种(Fusarium oxysporum f.sp. cubense tropical race 4)、苹果链格孢菌(Alternaria alstroemeriae)、珍珠李葡萄座腔菌 (Botryosphaeria dothidea)和芒果炭疽菌(Colletotrichum fructicola)的抑制作用,对其所产的抑菌活性化合物进行了分离纯化,并 通过基因扩增测序分析与活性化合物生产相关的生物合成基因簇,为进一步调控活性化合物的生产以及结构优化提供依据。方 法 通过形态观察、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析对MCCG 2008进行初步鉴定;通过发酵液原液、发酵液乙酸乙酯粗 提取物和菌丝体丙酮浸提物针对不同植物病原真菌进行了活性测试与效用组成分析;采用液液萃取和柱色谱分离该菌株所产生 的具有抑菌活性的次级代谢产物,通过高效液相色谱质谱联用仪和核磁共振仪对活性化合物结构进行解析;设计引物使用PCR 扩增该菌中与活性化合物生物合成相关的基因。结果 菌株MCCG 2008可形成茂盛的气生菌丝,并产生黄色的可扩散色素, 16S rRNA基因序列系统发育分析显示菌株MCCG 2008与微小链霉菌Streptomyces parvulus NBRC 13193T的相似度为100%;在拮 抗活性试验中,菌株MCCG 2008对珍珠李葡萄座腔菌的抑制活性最强,抑制率为48.0%,其发酵液乙酸乙酯粗提物和菌丝体丙 酮浸提物仅对香蕉尖孢镰刀菌热带4号小种有抑制活性;质谱(MS)和核磁(1H NMR)数据分析表明从菌株MCCG 2008的发酵液中 分离得到的活性化合物为放线菌素D;以放线菌素D生产菌为参照,通过序列比对发现MCCG 2008中的同源序列,并通过PCR 扩增获得菌株MCCG 2008基因组中与放线菌素D生物合成相关的基因。结论 分离自广西红树林根际土壤的链霉菌MCCG 2008 初步鉴定为微小链霉菌,其具有拮抗植物病原真菌的生防潜力,所产的活性化合物为放线菌素D。     

小链霉菌HCCB10043产脂肽类抗生素的鉴定及其生物合成基因簇研究

使用高效液相色谱法分离纯化了小链霉菌HCCB10043的重要代谢产物,获得3个精制品;经高分辨质谱、二级质谱与氨基酸分析鉴定其分别为A21978C1、C2和C3。菌株16S rDNA与已知的A21978C产生菌玫瑰孢链霉菌NRRL11379的同源性为99.2%,系统发育分析显示两者的亲缘关系很近;经基因钓取与沉默验证,结果显示该菌株的A21978C生物合成基因簇与玫瑰孢链霉菌报道完全相同。     

红树林放线菌多样性及新型糖苷类化合物合成潜力发掘

目的从红树林海泥中分离放线菌,探讨其多样性;并对分离菌株合成新型糖苷类化合物的代谢潜力进行评估和发掘。方法利用3种培养基进行菌株分离,对排重后菌株进行16SrDNA序列多样性分析;对分离菌株进行糖基转移酶基因筛选,对阳性菌株进一步进行合成潜力的评估及抗肿瘤活性的筛选。结果分离纯化得到148株红树林放线菌,分布于链霉菌属(Streptomyce)的54个种、原小单胞菌属(Promicromonospora)、糖多孢菌属(Saccharopolyspora)和诺卡氏菌属(Nocardia)。3株菌株有合成新型糖苷类次级代谢产物的潜力并均表现出较好的抗肿瘤活性。结论红树林土壤蕴含丰富的放线菌资源和合成活性次级代谢产物的潜力,是新药开发和天然活性产物的重要来源。     

深海冷泉链霉菌OUCLQ19-3次级代谢产物的研究

目的 探究深海冷泉来源微生物产生丰富次级代谢产物的潜力,挖掘具有抗多重耐药(multi-drug resistant, MDR)菌活性的次级代谢产物,为新型海洋药物研发提供先导化合物。方法 采用大规模发酵积累粗提物,利用有机溶剂萃取、C18反相硅胶开放柱层析、半制备高效液相等分离手段对发酵产物进行分离纯化,通过MS、NMR数据以及文献比对进行化合物的结构鉴定,进而对化合物进行抗MDR菌活性测试。结果 从深海冷泉来源链霉菌Streptomyces sp. OUCLQ19-3发酵产物中分离得到2个xiamycin类化合物,分别为xiamycin B(1)和xiamycin A(2);活性结果显示,化合物1和2均无抗MDR菌活性。结论 深海冷泉来源链霉菌Streptomyces sp. OUCLQ19-3能够产生一系列丰富的次级代谢产物,具有潜在的药用价值,其活性化合物有待进一步挖掘。