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。     

海洋微生物次级代谢产物及其抑菌活性研究进展

海洋微生物能够产生大量结构新颖、活性独特的次级代谢产物,这为药物先导化合物的发现提供了重要来源,已成为海洋药物研究的热点。本文综述了自2000年至今从海洋真菌、细菌、放线菌报道的具有抑菌活性次级代谢产物的研究进展,共涉及到活性化合物101个,结构类型主要包括大环内酯类、生物碱类、醌类、肽类和萜类等,其中26个化合物含有氯、溴或硫元素;体外抑菌活性测试结果表明,有33个化合物的MIC<5μg.mL-1。     

化学表观遗传修饰方法在真菌次级代谢产物研究中的应用

真菌产生的次级代谢产物是新药开发的重要资源,其生物合成过程受到众多因素的调控。化学表观遗传操作是利用小分子化学物质抑制真菌中影响表观遗传的酶类,激活沉默的生物合成基因,诱导真菌产生未知的次级代谢产物。化学表观遗传修饰已成为一种简单有效的发现结构新颖的活性次级代谢产物的新方法。本文综述了化学表观遗传修饰调控真菌次级代谢产物的研究进展,并对该方法用于海洋来源真菌次级代谢产物的研究进行了展望。     

OSMAC策略探索海洋真菌次生代谢产物的研究进展

海洋生态环境(如高盐、高压、低温和寡营养等)以及海洋生物物种间复杂广泛关系赋予了海洋真菌独特的新陈代谢途径及适应机制，因此相比于陆地来源的相同种属真菌，海洋来源真菌能够产生结构独特、丰富多样、生物活性显著的化合物。迄今为止，已经有上万种化合物从海洋真菌中分离出来，但受限于传统培养技术，新结构和活性化合物的发现几率和速度都有所下降。“一株多化合物”(one stain-many compounds, OSMAC)策略是传统培养方法的发展，为寻找新型天然产物提供了新的方法，提高挖掘海洋真菌合成次级代谢产物的能力，逐渐被应用于海洋天然产物的发现。本文对OSMAC策略在海洋真菌次生代谢产物发现及活性研究中的应用进行总结，旨在为提高海洋真菌次生代谢产物的新颖性和多样性，加快先导化合物和生物资源的研究提供参考。     

海洋真菌次级代谢产物化学成分及生物活性的研究进展

目的介绍近年来对海洋真菌化学成分和生物活性的研究进展。方法检索国内外近几年关于海洋真菌次级代谢产物的文章,从其化学结构和生物活性方面对文献进行整理和综述。结果对海洋真菌次级代谢产物的结构类型及其活性予以综述。结论海洋微生物种类繁多,次级代谢产物丰富多样,是筛选新药的资源宝库,为海洋真菌的进一步研究和开发利用提供依据。     

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-...     

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。     

微生物来源的真菌细胞壁抑制剂的研究进展

真菌细胞壁是理想的抗真菌药物作用靶位,许多微生物次级代谢产物通过影响细胞壁来抑制致病真菌。这些次级代谢产物的抗菌机制、抗菌活性随结构变化而变化。对它们进行结构改造后,得到一系列性质优于先导化合物的抗真菌物质,有望发展成为临床用药。     

青霉属真菌次级代谢基因挖掘的研究进展

青霉属真菌是自然界中最常见的真菌,分布范围非常广泛,是最重要的药源真菌,从青霉属真菌中报道了许多具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等活性的次级代谢产物,是药物先导化合物的重要来源。近年来,随着微生物全基因组测序分析技术的发展以及对极端环境来源的青霉属真菌资源的不断挖掘,应用基因挖掘手段探索青霉属来源新型次级代谢产物成了一个新的研究热点。本文综述了近年来在青霉属真菌中通过基因挖掘策略获得的次级代谢产物基因簇及其代谢产物,希望可以对探索青霉属及其它真菌的次级代谢基因簇、推断基因功能、推导新的合成代谢途径及获得新的代谢产物有所帮助。     

Marine natural products sourced from marine-derived Penicillium fungi

Marine micro-organisms have been proven to be a major source of marine natural products (MNPs) in recent years, in which filamentous fungi are a vital source of bioactive natural products for their large metagenomes and more complex genetic backgrounds. This review highlights the 390 new MNPs from marine-derived Penicillium fungi during 1991 to 2014. These new MNPs are categorized based on the environment sources of the fungal hosts and their bioactivities are summarized.     

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1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...     

Marine biodiversity as a source of chemical diversity

Total global biodiversity is estimated at between 3 and 500 × 10⁶ species of prokaryote and eukaryote organisms spread across 70 or more phyla. The marine macrofauna alone are estimated between 0.5 and 30 × 10⁶ species and represents a broader range of taxonomic diversity than that found in the terrestrial environment, which has been the traditional source of natural products. With a typical eukaryote possessing 50,000 genes, the global marine macrofauna are the source of 2.5 × 10¹⁰ to 1.5 × 10¹² primary products and an associated extensive range of secondary products. However, only a few thousand novel compounds from marine organisms have been described. These compounds have proven unique in chemical and pharmacological terms but, as yet, no therapeutic agents have resulted. Given a broader drug discovery strategy, and facilitated by technological advances, it is predicted that the characterisation of marine chemical diversity will be accelerated. Strategies for drug discovery from the virtually untapped chemical diversity of marine organisms are discussed. © 1994 Wiley-Less, Inc.     

海洋来源的放线菌次级代谢产物及其生物活性

放线菌是迄今最重要和最大的药用微生物种群。海洋放线茵生存于苛刻特殊的海洋环境，使其具备了复杂独特的代谢途径，其次级代谢产物在结构类型以及在生物活性等方面都呈现出与陆生放线茵不同的特点和多样性。多年来，诸多结构新颖、生物活性显著的天然活性产物持续从海洋来源放线茵代谢产物中被发现，这些活性化合物为新药研究提供了丰富的先导化合物，有些已进入研发阶段。近年，海洋放线茵活性产物的研究仍然是海洋微生物产物研究中值得关注的一个热点。本文按化舍物结构类型简要介绍了海洋来源放线茵代谢产物及其生物活性的研究概况。     

海洋放线菌次级代谢产物及其抗菌、抗病毒、抗肿瘤活性研究进展

放线菌是发现大量药用天然产物的资源宝库,在微生物新药研究中占据着十分重要的地位。海洋放线菌生活环境特殊造就了其不同于陆地微生物独特的代谢途径,具有产生多种生物活性物质的潜力,是天然药用活性先导化合物的重要来源。从不同海洋生境来源放线菌的次级代谢产物中寻找生物活性物质已成为近年来的研究热点。目前已经分离到许多结构新颖、活性显著的化合物,为新药的研究提供了丰富的物质基础。本文主要对近3年（2015～2017）不同海洋生境来源且具有明显抗菌、抗病毒、抗肿瘤生物活性的放线菌次级代谢产物进行综述。     

Identification of antidepressant drug leads through the evaluation of marine natural products with neuropsychiatric pharmacophores

The marine environment is a valuable resource for drug discovery due to its diversity of life and associated secondary metabolites. However, there is very little published data on the potential application of marine natural products to treat neuropsychiatric disorders. Many natural products derived from chemically defended organisms in the marine environment have pharmacophores related to serotonin or clinically utilized antidepressant drugs. Therefore, in the present study, compounds selected for their structural similarity to serotonin or established antidepressants were evaluated for antidepressant-like activity using the forced swim and tail suspension tests in mice. The antidepressant positive controls, citalopram (selective serotonin reuptake inhibitor) and despiramine (tricyclic antidepressant) both dose-dependently reduced immobility time in the forced swim and tail suspension tests. Two marine natural product compounds tested, aaptamine and 5,6-dibromo-N,N-dimethyltryptamine, also produced significant antidepressant-like activity in the forced swim test. In the tail suspension test, the antidepressant-like effects of 5,6-dibromo-N,N-dimethyltryptamine were confirmed, whereas aaptamine failed to produce significant results. None of the tested compounds induced hyperlocomotion, indicating that nonspecific stimulant effects could not account for the observed antidepressant-like actions of the compounds. These studies highlight the potential to rationally select marine derived compounds for treating depression and other neuropsychiatric disorders.     

特殊生境真菌来源的新结构活性物质研究

真菌的物种与生态多样性导致了其次生代谢产物结构与活性的多样性,是药物先导化合物的重要来源之一。常规真菌来源活性物质的研究多是针对普通资源的盲筛,尽管通过高通量筛选能提高效率,但发现新活性物质的几率较低,成为制约先导化合物发现的瓶颈。由于特殊生境真菌资源的收集、整理以及培养的难度较大,制约了相关的研究,因而挖掘其代谢潜力对发现先导化合物、解析探索真菌的互作与环境适应机制都具有重要的意义。本课题组主要选择生存环境及互作关系独特的内生菌与冬虫夏草定殖真菌进行研究,高效发现新结构活性次生代谢产物。本文主要介绍近4年来我们在这方面研究中取得的进展。