表观遗传修饰应用于真菌次级代谢调控研究的最新进展

真菌次级代谢产物的生物合成与其基因簇所在染色体的表观遗传状态密切相关,通过表观遗传修饰能够调控真菌的次级代谢过程。分子表观遗传修饰方法主要通过敲除或过表达表观遗传相关酶类的编码基因,而化学表观遗传修饰方法则是外源加入化学表观遗传修饰酶抑制剂。二者都能促进基因的转录,进而激活沉默的生物合成基因簇,提高真菌次级代谢产物的化学多样性。本文综述了2015年至今的表观遗传修饰应用于真菌次级代谢调控研究的最新进展,就分子表观遗传修饰和化学表观遗传修饰两方面进行阐述,并对两种方法的进行总结与展望。     

表观遗传修饰法增加真菌次级代谢产物化学多样性的应用

真菌次级代谢产物结构新颖、活性显著,是药物先导化合物的重要来源。然而,大量已知化合物的重复分离限制了传统真菌天然产物研究的快速发展。化学表观遗传修饰法是一种真菌代谢调控的简便、有效方法,其通过在培养基中添加化学表观遗传修饰剂激活真菌的沉默代谢途径获得隐蔽天然产物。本文综述了2016年至2020年间采用化学表观遗传修饰法增加真菌次级代谢产物化学多样性的最新研究进展,以期为真菌天然产物的深入研究提供参考。     

表观遗传修饰在肿瘤代谢重编程中的作用和机制★

代谢重编程和表观遗传修饰是肿瘤的重要特征。在肿瘤发生发展过程中，肿瘤细胞改变其新陈代谢途径，表现出可调控的代谢可塑性。肿瘤代谢的改变在很大程度上受到表观遗传修饰的调控，比如，表观遗传修饰酶的表达或活性改变可能对肿瘤代谢产生直接或间接的影响。因此，探讨表观遗传修饰在肿瘤代谢重编程过程中的调控作用，对于深入理解肿瘤的致病机制具有重要意义。本文主要探讨了表观遗传修饰调控肿瘤代谢重编程的最新研究发现，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA对肿瘤代谢重编程的调控，并展望了基于表观遗传修饰调控的肿瘤代谢重编程的治疗前景。     

海洋微生物次级代谢产物生物合成的研究进展

海洋微生物次级代谢产物往往具有新颖的化学结构,蕴含着独特的生物合成途径、酶学机理和不同于陆生放线菌次级代谢产物的生物合成机制。自从2000年第一例海洋微生物天然产物enterocin的生物合成基因簇被阐明以来,迄今已克隆和鉴定了27种海洋微生物次级代谢产物的完整生物合成基因簇。这些次级代谢产物的生物合成主要源于四种途径,包括聚酮合酶途径,非核糖体肽合成酶途径,聚酮-非核糖体肽合成酶杂合途径,以及其他途径。本文综述了近年来一些重要海洋微生物活性次级代谢产物的生物合成途径,以及组合生物合成技术在海洋微生物次级代谢产物结构多样化方面的应用。     

OSMAC策略在微生物次级代谢产物研究中的应用

目的 对单菌多次级代谢产物(One strain many compounds, OSMAC)策略在微生物次级代谢产物研究中的应用进展进行综述。方法 查阅近年来的相关文献，对微生物次级代谢产物研究中所应用的OSMAC策略进行分类和归纳总结。结果 近年来所应用的OSMAC策略主要包括改变培养基、改变培养条件或培养状态、混合培养、化学表观遗传修饰、添加酶抑制剂或其他物质等。结论 OSMAC策略在激活微生物沉默基因、增加次级代谢产物多样性方面发挥了重要作用，随着现代科学技术的发展，OSMAC策略与新技术结合必然会成为发现新药和先导化合物的一条重要途径。     

微生物药物产生菌功能基因组学研究进展

微生物药物是一类化学结构和生物活性多样的次级代谢产物,近年来其多个产生菌基因组序列已经被测定完成,在此基础上开展的功能基因组研究方兴未艾,并在抗生素生物合成、形态分化、调控、系统发育与进化以及次级代谢产物挖掘等方面有着新的发现,展现出广阔的研究前景.本文重点阐述了四种重要抗生素产生菌功能基因组学的研究现状,集中于青霉素高产的遗传机制、红霉素产生菌红色糖多孢菌基因组与转录组分析、链霉素产生菌灰色链霉菌中A因子调控网络、阿维菌素产生菌作为次级代谢物异源表达的通用宿主与超高产菌株构建以及新型天然产物的挖掘等研究内容,同时简要介绍了当前我国微生物药物产生菌基因组学的研究概况,并从基础与应用两个角度对其未来发展趋势进行了展望.     

微生物的次级代谢产物——质体控制与各种结构产物

为了揭示生命的奥秘,对于基本代谢产物,已在与它有关的功能、结构、生物合成及其调节和遗传等方面进行研究,而对于次级代谢产物,却是从医药,食品等应用的角度进行研究。由于次级代谢产物比基本代谢产物具有更为多种多样的结构,它就成了有机化学工作者的研究对象。同时,在次级代谢或次级代谢产物与病原菌的侵染与致病的关系方面,也在进行研究。本文拟就次级代谢产物的定义,与它的生物合成有关的遗     

LAL途径特异性转录因子研究进展

链霉菌可产生许多具有重要应用价值的次级代谢产物,如抗生素、免疫调节剂、抗肿瘤药物等,它们已经广泛应用于临床医药中。次级代谢产物的生物合成受到转录因子的调控,转录因子通过控制结构基因的转录激活或阻遏解除,决定了表达方式和程度。Lux R家族大ATP结合调控因子(large ATP-binding regulators of the Lux R family,LAL)是一类新的次级代谢途径转录因子,由900~1000个氨基酸残基组成,它的N-端具有Walker A和Walker B模体的ATP/GTP结构域,C-端具有保守的Lux R家族螺旋-转角-螺旋模体的DNA结合域。已在40余种次级代谢产物生物合成基因簇中发现LAL,本文对LAL途径特异性转录调控的研究进展进行综述。     

抗生素产生菌核糖体相关基因改变与次级代谢产物的生物合成

利用抗生素抗性筛选方法及定点突变方法可以得到引起抗生素产生菌核糖体相关基因改变的突变株,这些突变对次级代谢产物的生物合成产生深刻影响,如能够显著地提高抗生素的产量也能够产生一些新的次级代谢产物。这种方法不仅对抗生素产生菌的菌种选育具有重要的意义,且为获得新的抗生素提供了新的途径。本文就抗生素产生菌核糖体蛋白基因、核糖体RNA基因、核糖体修饰相关基因及核糖体相关蛋白基因的改变引起次级代谢改变研究进展做简要综述。     

Scopuquinolone A, 一种来源于柳珊瑚真菌Scopulariopsis sp.中的新萜类二氢喹啉酮生物碱

摘 要：目的 从一株来源于柳珊瑚的真菌Scopulariopsis sp.中分离获得一种新萜类二氢喹啉酮生物碱Scopuquinolone A（1）。方法 新化合物1的结构确定是通过广泛的波谱数据,包括二维核磁和高分辨质谱。1的绝对构型是通过CD以及计算旋光结合实验数据得以确定的。结果 化合物1鉴定为一种新萜类二氢喹啉酮生物碱。结论 中国南海柳珊瑚来源的真菌是产生结构新颖、活性显著的次级代谢产物的重要来源。这是首次从Scopulariopsis属真菌中分离获得新的萜类二氢喹啉酮生物碱。     

珊瑚共附生真菌次级代谢产物研究进展

近年来,珊瑚共附生真菌化学成分研究受到越来越多的关注,截至2014年底,已经从38种珊瑚中分离共附生真菌95种,涉及44个属,从中分离得到化合物200余个,这些化合物表现出抗肿瘤、抗真菌、抗炎和抗污等生物活性。珊瑚共附生真菌来源的新化合物数量呈逐年上升趋势,仅4年时间就发现化合物近百个,这些化合物显示出不同的生物活性。从化学结构和生物活性两个方面综述近4年对珊瑚共附生真菌次级代谢产物的研究进展,以期为进一步的深入研究提供参考。     

海绵共附生真菌抗菌活性次级代谢产物研究进展

海绵共附生真菌次级代谢产物具有独特的化学结构和显著的生物学活性,是创新药物研发的重要来源。这些次级代谢产物对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等多种致病菌株具有潜在的抗菌活性。本文综述了2002—2020年之间经文献报道的85个源自海绵共附生真菌的具有抗菌活性的次级代谢产物,结构类型包括生物碱类、聚酮类、蒽醌类、甾体类、肽类及萜类,旨在为抗菌药物进一步研究提供参考。     

海藻真菌次级代谢产物研究进展

从宿主为海洋藻类的真菌次级代谢产物中已分离得到许多结构新颖、活性独特的化合物，化学结构类型包括蒽醌、萜类、聚酮、大环内酯、生物碱等．活性涉及抗肿瘤、抗菌、抗藻、抗疟和抗氧化等。本文就近年关于海藻真菌次级代谢产物的研究进展、面临的问题和广阔的应用前景做一综述。     

铁皮石斛内生真菌的鉴定及菌株205509的次级代谢产物研究

摘要：目的 鉴定铁皮石斛内生真菌及从中发现活性菌株,探究菌株205509产生的次级代谢产物。 方法 利用分子生物学方法并结合形态特征,对9株铁皮石斛内生真菌进行鉴定;采用琼脂扩散法和MTT法,筛选出次级代谢产物丰富,且具有抑制病原指示菌和人乳腺癌MCF-7细胞系的活性菌株;利用大米固体培养基对活性菌株进行发酵,乙酸乙酯萃取;采用硅胶、反相硅胶、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20和HPLC色谱技术进行分离纯化,得到化合物;通过质谱(MS)和核磁共振(1H NMR和13C NMR)等波谱技术并结合文献比对,确定化合物结构。结果 9株铁皮石斛内生真菌分属3个科的3个属,初步判定其中1株为枝顶孢霉属(Acremonium)的一个新种,2株为树粉孢属(Oidiodendron)的一个新种,2株为Acremoniopsis属的未确定种;获得抗菌活性和细胞毒活性较好的菌株205509,并从中分离得到了4个化合物,其中化合物HXW-3浓度为3 μg/mL时对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium)和蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)表现出抑制活性。结论 铁皮石斛内生真菌物种较新颖,其次级代谢产物具有较好的生理活性,值得进一步研究。     

中药内生真菌的生物活性物质及其多组学研究进展

摘要：近年来,植物内生真菌已成为发现活性先导化合物的重要源泉之一,它也是替代植物次级代谢产物有潜力的新药用资源。以中药来源的植物内生真菌为例,其次级代谢产物具有广泛的生物活性,如抗肿瘤、抗炎、抗菌等药理作用。真菌独特的遗传与代谢多样性对新天然药物的发现具有重要的研究价值。因此,本文综述了近10年来中药来源内生真菌的活性次级代谢产物,以及多组学技术在内生真菌研究中的进展,为中药来源内生真菌的开发及应用提供借鉴。     

Discovery and mechanism of natural products as modulators of histone acetylation

Small molecules that modulate histone acetylation by targeting key enzymes mediating this posttranslational modification - histone acetyltransferases and histone deacetylases - are validated chemotherapeutic agents for the treatment of cancer. This area of research has seen a rapid increase in interest in the past decade, with the structurally diverse natural products-derived compounds at its forefront. These secondary metabolites from various biological sources target this epigenetic modification through distinct mechanisms of enzyme regulation by utilizing a diverse array of pharmacophores. We review the discovery of these compounds and discuss their modes of inhibition together with their downstream biological effects.     

红树林植物角果木内生真菌化学成分研究进展

角果木是长期生长在热带、亚热带潮间带的典型真红树植物,因从其中分离到一系列具有优良抗肿瘤活性的萜类成分使得角果木内生真菌及其次级代谢产物的研究也越来越受到关注。本文对近10年来从角果木内生真菌中分离到的72个化合物进行结构特点和生物学功能评述,以期概述角果木内生真菌代谢产物的最新研究成果和进展,为角果木内生真菌的深入研究和开发利用提供参考。