海洋青霉菌IMB17-009抗菌活性次级代谢产物研究

目的 分离鉴定从红树林沉积物分离的海洋青霉菌IMB17-009产生的抗菌活性次级代谢产物.方法 利用中压柱色谱、凝胶柱色谱和HPLC等多种色谱分离方法对菌株固体发酵产物进行分离纯化,通过紫外可见光谱、质谱和核磁共振谱对化合物进行结构鉴定,采用微量液体稀释法评价化合物对革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌的抗菌活性.结果 从青霉菌...     

丰肉结海绵相关链霉菌LS298活性代谢产物研究

目的对我国南海丰肉结海绵相关链霉菌LS298的活性代谢产物进行研究。方法采用硅胶柱、凝胶柱及HPLC等色谱方法对LS298发酵产物进行分离纯化;通过核磁共振、质谱等波谱分析手段对分离得到的化合物进行结构鉴定;以滤纸片扩散法及MTT法分别检测其抗菌和抗肿瘤活性。结果分离得到12个化合物。分别为尿嘧啶核苷、2'-脱氧尿嘧啶核苷、邻苯二甲酸正丁二酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、3-甲酰胺-吲哚、环(脯氨酸-缬氨酸)、环(脯氨酸-苯丙氨酸)、环(脯氨酸-酪氨酸)、环(脯氨酸-亮氨酸)、meleagrin、5-hydroxyectoine和echinomycin。其中,3-甲酰胺-吲哚系首次从微生物中分离得到;meleagrin系首次从放线菌中分离得到。初步的药理研究表明,化合物echinomycin不仅具有较强的抗菌活性,亦具有很强的体外抗肿瘤活性。结论化合物echinomycin是链霉菌LS298的主要抗菌和抗肿瘤活性成分之一。     

刺五加内生放线菌Streptomyces sp. CWJ-256次生代谢产物研究

目的研究刺五加植物内生放线菌CWJ-256次级代谢产物及其生物活性。方法采用16S rRNA基因同源进化分析对菌株CWJ-256进行初步分类鉴定,采用抗菌活性追踪方式,对CWJ-256发酵液通过硅胶柱层析、凝胶柱层析、薄层色谱显色以及高效液相色谱等方法对目标化合物分离纯化,利用核磁共振波谱法和质谱法鉴定化合物的结构。采用MTT法测试其抗肿瘤细胞增殖活性。基于Gluc报告系统对化合物3的体外抗流感病毒药效学进行初步评价。结果菌种鉴定显示Streptomycessp.CWJ-256为生黑孢链霉菌Streptomyces melanosporofaciens;从该菌株的发酵代谢产物中分离得到3个活性化合物,经结构鉴定为efomycin G(化合物1)、11,11'-O,O-dimethylelaiophylin(化合物2)、elaiophylin(化合物3);抗肿瘤细胞增殖活性评价显示,化合物1和3对体外培养的人乳腺癌细胞MDA-MB-231具有增殖抑制作用(IC50分别为4.385和2.118μmol/L)。体外抗流感病毒药效学评价显示,化合物3对流感病毒A/WSN/33(H1N1)具有一定抑制效果。结论刺五加内生放线菌Streptomycessp.CWJ-256可产生多个洋橄榄叶素类次生代谢产物,显示出抗细胞增殖、抗病毒等多种活性。     

星形孢菌素生物合成途径的研究进展

早形孢菌素（Staurosporine，STA）是从Streptomyces Staurosporeus AM-2282分离得到的一种生物碱。X射线晶体结构分析发现它由一个吲哚咔唑核心和通过双C—N键连接的氨基己糖构成。1986年，人们发现它是一种对蛋白激酶C（proteinkinaseC，PKC）非常有效的拮抗剂，     

链霉菌Streptomyces sp.CPCC 200497产生的主要次级代谢产物——醌霉素的鉴定

目的对链霉菌CPCC 200497产生的抗菌活性次级代谢产物进行研究。方法对CPCC 200497发酵液乙酸乙酯提取物进行TLC、HPLC和MS分析,发现目标化合物,采用色谱方法分离纯化目标化合物,以高分辨质谱和NMR分析对目标化合物进行结构鉴定,并进行抗菌活性测定。结果从CPCC 200497发酵培养物中发现并鉴定主要次级代谢产物——醌霉素A和C组分,它们显示强烈的抗革兰阳性菌活性,特别是对MRSA和VRE耐药菌株的活性强于万古霉素;CPCC 200497还产生其他次级代谢产物。结论醌霉素具有显著的抗耐药菌等生物活性,有望成为抗耐药菌药物开发先导化合物;CPCC 200497产生的其他次级代谢产物有待继续挖掘。     

柽柳内生链霉菌CLR304抗MRSA次级代谢产物304A的研究

目的从沙生植物柽柳来源的内生链霉菌CLR304发酵液中分离鉴定具有强抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)活性的次级代谢产物。方法基于16S rRNA基因序列,对菌株CLR304进行初步分类鉴定;采用液体发酵、溶剂萃取、正相硅胶层析、薄层层析以及高效液相制备分离纯化CLR304的活性次级代谢产物304A;根据紫外光谱、高分辨质谱和核磁共振波谱及文献比对,鉴定化合物304A的平面结构;采用琼脂稀释法测定化合物的抗菌活性。结果菌株CLR304为链霉菌,从其发酵液中分离获得抗MRSA次级代谢产物304A,证明为维吉尼霉素M_1。抑菌活性实验显示其对葡萄球菌、屎肠球菌的敏感株和耐药株均具有较强活性(MIC=1~4μg/ml)。结论首次从柽柳中获得产生维吉尼霉素M_1的内生链霉菌,表明沙生植物柽柳蕴含药用放线菌资源。     

链霉菌CPCC 203577产生的napyradiomycins的分离与鉴定

目的对一株具有抗菌活性的链霉菌CPCC 203577产生的次级代谢产物进行系统研究。方法采用ISP2琼脂平板发酵培养链霉菌CPCC 203577,乙酸乙酯提取发酵培养物,获得粗提物;粗提物经反相色谱柱、凝胶色谱柱、制备型TLC和半制备HPLC等分离纯化获得目标化合物纯品;MS和NMR等确定化合物结构;琼脂稀释法测定抗菌活性。结果从链霉菌CPCC 203577中分离鉴定了含萘醌并吡喃母核的3个已知化合物,3-chloro-6,8-dihydroxy-8-α-lapachone(1)、16-dechloro-16-hydroxynapyradiomycin C2(2)和napyradiomycin A2(3)。化合物1具有较强的抗革兰氏阳性细菌活性,最低抑菌浓度(MIC)值为4~8μg/ml;化合物2和3没有抗菌活性。结论链霉菌CPCC 203577具有丰富的次级代谢产物合成能力,产生napyradiomycins类化合物。     

链霉菌I06A-00625发酵产物的提取分离、结构鉴定及活性研究

目的从链霉菌I06A-00625(cpcc201504)的代谢产物中分离得到具有抑菌活性的抗生素,并进行结构鉴定。方法通过大孔吸附树脂X-5、葡聚糖凝胶LH-20和HPLC色谱对发酵液中活性成分进行分离纯化;根据紫外、高分辨质谱并结合1H-NMR和13C-NMR数据确定化合物结构,并进行抗菌活性研究。结果分离纯化得到6个单一组分,分别为化合物I06A625A、206A和206B及3个四烯大环内酯类抗生素Tetramycin A、Tetramycin B和Tetrin A。其中206A为首次从天然产物中分离得到。I06A625A具有抗铜绿色假单胞菌活性;Tetramycin A、Tetramycin B和Tetrin A具有抗真菌活性。结论链霉菌I06A-00625可产生抗铜绿色假单胞菌的核苷类化合物及抗真菌的四烯类化合物等多种活性成分。     

一株放线菌次级代谢产物分离鉴定研究

目的对放线菌StreptomycestyrosinilyticusNEAU-Jh3-20菌株的次级代谢产物进行分离鉴定。方法发酵液经大孔树脂HP-20吸附洗脱、正相硅胶和凝胶Sephadex LH-20层析、制备型和半制备型高效液相色谱分离纯化,然后运用核磁共振、高分辨质谱等对单体化合物进行结构鉴定。结果从放线菌StreptomycestyrosinilyticusNEAU-Jh3-20菌株发酵液提取物中获得5个代谢产物,均为戊二酰亚胺类化合物,除化合物1为新化合物外,其余均为已知化合物,分别鉴定命名为:(5E,9E,11E)-8,10-二甲基-3-(2-氨基-2-氧乙基)-7-十三氧代-5,9,11-三烯酸(1),(E)-4-[5-甲基-7-(3-甲基环氧乙烷-2-基)-2-羟基-4-氧代辛-6-烯-1-基]呱啶-2,6-二酮(2),2-{2-[(3E,5E)-3,5-二甲基-7-羟基-2-氧代辛-3,5-二烯-1-基]-6-氧代四氢-2H-吡喃-4-基}乙酰胺(3),3-(4-羟苄基)六氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(4),3-(6-甲基-1-羟基)-庚基-5-(羟甲基)二氢呋喃-2(3H)-酮(5),5个化合物均为首次从该菌中分离得到。结论本研究丰富了微生物化合物多样性,同时为其他放线菌产活性物质的研究与发掘提供了参考与理论基础。     

丰肉结海绵相关真菌产黄青霉HLS111菌株活性代谢产物研究

目的对我国南海水域丰肉结海绵相关真菌产黄青霉菌HLS111的活性代谢产物进行研究。方法采用HPLC-DAD技术与活性筛选相结合的方法,通过硅胶柱、凝胶柱及HPLC等色谱方法对HLS111发酵产物进行分离纯化;通过核磁共振、质谱等波谱分析手段对分离得到的化合物进行结构鉴定;并对单体化合物进行抗肿瘤、抗HIV、抗炎活性测定。结果分离得到12个化合物。其中2个黑麦酮酸类化合物:黑麦酮酸F(1)和D(2);4个生物碱类化合物:环(L-色氨酸-L-苯丙氨酸)(3)、citreoindole(4)、meleagrin(5)、脑苷脂B(6);4个甾体类化合物:麦角甾醇(7)、(22E,24R)-5α,8α-过氧化麦角甾-6,22-烯-3β-醇(8)、globosterol(9)、β-谷甾醇(10);1个三萜类化合物:24-亚甲基环木菠萝烷醇-反式阿魏酸(11);1个蒽醌类化合物:大黄素(12)。对化合物4的氢谱、碳谱数据进行了归属。初步的药理研究表明,黑麦酮酸类化合物表现出较强的抗肿瘤活性,化合物citreoindole表现出一定的抗HIV及抗炎活性。结论海绵相关真菌产黄青霉HLS111菌株体现了次生代谢产物化学结构的多样性;黑麦酮酸类化合物为产黄青霉HLS111的主要抗肿瘤活性成分。     

链霉菌CPCC 200510产生的大黄酚及其类似物的鉴定

目的链霉菌具有丰富次级代谢产物合成能力,对链霉菌CPCC 200510产生的色素类次级代谢产物进行研究。方法对该菌株的次级代谢产物进行乙酸乙酯提取、ODS色谱柱分离、半制备HPLC分离纯化、NMR结构解析和生物活性检测。结果得到6个黄色化合物,分别为1,8-二羟基-3-甲基蒽醌(大黄酚,1)、2-乙酰-1,8-二羟基-3-甲基蒽醌(2)、2-乙酰-1,8-二羟基-3-羧甲基蒽醌(3)、1,2,8-三羟基-3-甲基蒽醌(4)、1-(7-乙酰-8-羟基苯并[de]色烯-2-基)-2-丙酮(5)和1-(8-羟基-2-甲基苯并[de]色烯-7-基)乙酮(6),为一组生物合成相关的芳香聚酮类化合物。其中,1～3为链霉菌CPCC 200510产生的主要组分。生物活性测定表明,1～3具有抗肿瘤细胞或抗病毒活性。结论链霉菌CPCC200510有望作为大黄酚类化合物的微生物产生菌。     

肿瘤化学预防剂吲哚-3-甲醇作用的靶点

从蔬菜水果中发现的抗肿瘤生物活性成分一直是研究的热点。本文对十字花科蔬菜活性成分吲哚-3-甲醇（indole-3-carbinol,I3C）的抗肿瘤活性进行综述,重点综述了吲哚-3-甲醇影响致癌物代谢、抗肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、诱导细胞周期阻滞、调节转录因子和基因表达等靶点的研究现状和进展。     

新型尿苷肽类化合物Sansanmycin P的提取分离、结构鉴定及活性研究

目的从放线菌 Streptomyces sp SS 发酵液中分离新型活性尿苷肽类似物。方法发酵液经 D4006大孔吸附树脂、DEAE-葡聚糖凝胶及制备液相分离纯化,获得单一化合物;根据 UV、MS、MS/MS、1D 和2D NMR 确定化合物结构,并进行抗菌活性研究。结果分离纯化得到1个 N-末端含有1-甲基-6-羟基四氢异喹啉的尿苷肽类化合物 Sansanmycin P。初步体外抗菌活性,抗铜绿假单胞菌 MIC 〉32μg/ml,抗结核杆菌 MIC 〉32μg/ml。结论 Sansanmycin P 为全新结构 Sansanmycins 类似物,具有一定抗结核杆菌和铜绿假单胞菌活性。     

卡斯帕酶-3抑制剂的高通量筛选及活性化合物F03ZA-575的初步研究

目的筛选并初步研究微生物来源的卡斯帕酶-3(Caspases-3)抑制剂活性化合物。方法使用E.coli异源表达的卡斯帕酶-3作为靶酶,建立基于Caspase-3酶抑制剂的体外高通量筛选模型并对微生物来源的共计10026个次级代谢产物提取物进行了筛选。使用有机溶剂萃取、硅胶柱和LH-20柱层析、高压液相分离等方法从代谢产物中分离活性化合物并经各种理化性质及NMR分析等对活性化合物的结构进行确定。结果从10026个微生物来源的代谢产物中筛选获得了10个阳性样品。其中,从1株真菌的代谢产物中分离得到的化合物F03ZA-575对Caspase-3酶显示出较强的抑制活性,结构解析确认该化合物与Duclauxin同质。结论该化合物对Caspase-3酶的抑制活性将有助于揭示其抗肿瘤作用的机制。     

具有血管内皮细胞生长因子受体-2酪氨酸激酶抑制作用的链霉菌次生代谢产物2754R的研究

目的分离鉴定链霉菌I06A-02754发酵液中具血管内皮生长因子受体-2酪氨酸激酶(VEGFR2-CD)抑制活性的强极性次生代谢产物。方法采用大孔吸附树脂、阴离子交换树脂、MPLC、HPLC等分离手段对次生代谢产物进行分离纯化;通过UV、IR、HR-ESI质谱、1D-NMR和2D-NMR对其结构进行鉴定,以ELISA法检测其次生代谢产物对VEGFR2-CD的抑制活性;以MTT法检测化合物对肿瘤细胞的抑制活性。结果从发酵液的水溶性部分分离得到一个极性较大的胡桃霉素类次生代谢产物——2754R;其化学结构与胡桃霉素D一致,对VEGFR2-CD表现出一定的抑制活性;MTT实验显示化合物2754R对HepG2细胞、MCF-7细胞和BEL-7402细胞没有明显的抑制活性(IC50>10μmol/L)。结论化合物2754R是具有VEGFR2-CD活性的胡桃霉素类次生代谢产物。     

天然海水高盐条件对海绵相关细菌抗菌活性及次级代谢产物的影响

海洋微生物生活在高盐、高压、低温、低光照、寡营养、弱碱性的海洋环境中,因而形成了独特的生理特征和代谢机制,可产生与陆生微生物结构与活性迥然不同的次级代谢产物,如生物碱、萜类、环肽类和聚酮类等[1-2],成为海洋药物的重要来源之一。从海洋放线菌中分离得到的salinisporamide A 已经完成了 I 期临床研究,用于治疗多发性骨髓瘤[3]。以从海洋真菌 Aspergillus sp. CNC-139中获得的化合物为模板合成的 plinabulin（NPI-2358）已经进入II 期临床研究,用于治疗非小细胞肺癌[4]。来自于卡纳里水域深海沉积物中的链霉菌 NTK937产生的 caboxamycin是一种新型的苯并噁唑抗生素,显示出较强的抗菌活性,对革兰阳性菌枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）IC50仅为8μmol/L[5]。海洋是一个特殊的生态系统,据文献报道,通过模拟海洋环境的拟生态培养,可以诱导海洋真菌产生新的活性代谢产物[6-9]。同时有研究表明,高盐条件造成的极端环境（如高渗透压和营养剥夺等）可以激活生物体内的沉默基因或次级代谢产物合成酶,进而使海洋等来源的耐盐真菌产生新的活性化合物[10-11]。另据文献报道,培养基盐度对海洋真菌的活性物质具有显著影响,其生物活性和活性物质的种类和产量可能有较大的差别[12-13]。但是,应用天然海水培养基探讨海洋来源细菌的抗菌活性、次级代谢产物的 HPLC化学指纹的报道较少,本实验室曾研究报道天然海水对海绵相关细菌的抗菌活性有影响[14]。另有文献对细菌 HPLC 化学指纹研究进行了报道[15-17],此外,有文献报道天然海水可影响细菌的生长[18-19]。本文以海绵相关细菌为主要研究对象,初步开展了相关探索,以期获得具有良好抗菌活性且次级代谢产物丰富的菌株。     

微生物来源的Aurora—B激酶抑制剂的分离、结构鉴定和抗肿瘤活性研究

目的从微生物代谢产物中分离和纯化Aurora—B激酶抑制剂并检测其抗肿瘤活性。方法以野生型酵母菌Y300和ipZl-321温度敏感型突变株为模式菌跟踪活性组分;从阳性放线菌107A-01038发酵产物中分离纯化活性化合物并进行结构鉴定;体外酶学实验验证阳性化合物对Aurora—B激酶的抑制活性;MTT法检测阳性化合物对肿瘤细胞增殖的抑制活性;AnnexinV-FITC／PI双染法检测活性化合物对肿瘤细胞早期凋亡的诱导作用。结果从阳性放线菌107A-01038发酵产物中得到活性化合物酒渣碱甲酯（flazinmethylester）,酒渣碱甲酯对咖11．321突变株具有特异性抑制作用,其在野生型酵母菌株Y300和突变株ipl1—321的Ic50分别为48μmol／L和24μmol／L;体外酶学实验证实其对Aurora—B激酶具有抑制作用,其IC50为10μmol／L（ATP=50gmol／L）：酒渣碱甲酯对HepG2、A549、Hela肿瘤细胞均具有杀伤活性,IC50分别为13、11和10μmol／L。并能够诱导Hela细胞发生早期凋亡。结论得到-个微生物来源的具有抗肿瘤活性的Aurora—B激酶抑制剂-酒渣碱甲酯。     

基因组发掘策略指导铁载体类化合物的发现

目的利用基因组发掘策略指导铁载体类化合物的发现。方法首先,在获得灰产色链霉菌(Streptomyces griseochromogenes)CPCC 200274全基因组序列的基础上,利用antiSMASH对其编码的潜在次级代谢产物生物合成基因簇进行生物信息学分析,通过Blastp比对,判断该菌株中是否存在铁阻遏蛋白(Dmd R1)同源基因,并借助于MEME、FIMO等软件寻找包含Dmd R1蛋白结合位点(iron box)的基因簇,则该基因簇可能为铁载体类化合物的生物合成基因簇;其次,摸索合适的发酵条件,利用实时定量RT-PCR(q RT-PCR)技术检测相关生物合成基因的表达水平;最后分离纯化目标铁载体类化合物,验证此基因组发掘策略的可行性。结果利用antiSMASH从灰产色链霉菌CPCC 200274基因组中发现了5个含有iucA_C基因、标注为铁载体的生物合成基因簇。Blastp比对提示该菌株基因组中存在Dmd R1的同源蛋白SGC5642,可能参与铁载体类化合物生物合成的调控。结合MEME、FIMO软件分析结果,5个含iucA_C的基因簇中只有cluster 29含有iron box序列,推测cluster 29可能编码铁载体类化合物。根据以上信息,利用q RT-PCR方法确定了该基因簇表达的发酵条件,分离纯化获得了3个铁载体类化合物,经结构鉴定分别为去铁敏B,去铁敏E和N1-羟基-N1-琥珀酰基尸胺。结论以基因组发掘策略为指导,从微生物基因组中发现铁载体类化合物生物合成基因簇和铁阻遏蛋白结合位点,并通过qRT-PCR方法在转录水平确定目标基因簇的方法,成功获得3个铁载体类化合物。该策略为解决目前antiSMASH对于铁载体类化合物生物合成基因簇预测的局限性和该类化合物基因簇的快速定位、新生物合成元件的发掘提供了新思路,为新结构铁载体类化合物的寻找及合成生物学改造奠定了基础。     

肺炎链球菌HMGS和HMGR有利于寻找抑制先导化合物

 目的 对肺炎链球菌3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合成酶和还原酶（HMGS和HMGR）进行动力学和功能研究;方法 克隆表达肺炎链球菌HMGS和HMGR,检测洛伐它汀对它们的抑制作用,分别以HMGS酶促反应的产物和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）作为底物检测几种苗头化合物对HMGR抑制性;结果 洛伐它汀对HMGR有抑制作用,对HMGS无抑制作用,HMGS酶促反应的产物和HMG-CoA在HMGR检测苗头化合物抑制性的筛药反应中效果相似;结论 HMGS酶促反应的产物可以代替HMG-CoA进行苗头化合物初筛,可降低筛选成本利于寻找新型高效抑制先导化合物。     

杨梅糖基转移酶UGT71AN1的克隆与功能鉴定

目的从杨梅中分离鉴定糖基转移酶基因,进行其生物催化特性研究并应用于天然产物的糖基化修饰。方法利用转录组测序分析从杨梅叶片中获得编码糖基转移酶的Unigenes,再结合RT-PCR方法克隆获得该目标基因的cDNA,然后构建表达载体并在大肠杆菌中进行异源表达,利用体外的酶促反应进行其生物催化活性研究。结果从杨梅叶片中提取总RNA,经转录组高通量测序和生物信息学分析获得编码糖基转移酶UGT71AN1基因;利用大肠杆菌进行异源表达并纯化获得融合蛋白,该酶能催化槲皮素、山奈酚、紫铆因、棕矢车菊素、原花青素和圣草酚等黄酮类化合物合成相应的葡萄糖苷;利用质谱和NMR对合成的糖苷进行结构鉴定,确定了槲皮素-3'-O-葡萄糖的糖苷键结构。结论克隆获得一个具有催化黄酮类化合物形成葡萄糖苷的糖基转移酶基因,可利用酶促或全细胞生物催化进行黄酮类天然产物的糖基化结构修饰。