雷帕霉素生物合成基因簇的研究进展

雷帕霉素有效的免疫抑制作用备受关注,尤其是雷帕霉素产生菌吸水链霉菌的雷帕霉素生物合成基因簇的测定,雷帕霉素的生物合成途径得到全面系统的研究.本文从雷帕霉素基因簇出发,重点综述雷帕霉素生物合成代谢的研究进展.     

雷帕霉素及其衍生物开发现状、作用机制及生物合成研究进展

目的 介绍了近年来雷帕霉素及其衍生物的开发现状、作用机制与生物合成途径,探讨了通过前体定向生物合成与诱变生物合成的方式,获得雷帕霉素衍生物的研究进展,展望了雷帕霉素及衍生物的研究前景.方法 分析、归纳、总结近年来发表的相关文献.结果与结论 雷帕霉素及其衍生物是新型强效的免疫抑制剂与抗肿瘤药物,具有抗真菌、抗增殖及潜在延长哺乳动物寿命周期等作用.采用前体定向生物合成、诱变生物合成与组合生物合成的方式,可快速获得其具药理活性的衍生物.基于生物合成途径,采用系统生物学相关手段可获高产工程化菌种应用于工业化生产.     

雷帕霉素生物合成及其分子调控的研究进展

雷帕霉素是一种 31 元大环内酯类抗生素,由雷帕链霉菌 (Streptomyces rapamycinicus)、游动放线菌 N902-109 (Actinoplanes sp. N902-109)与伊氏链霉菌(Streptomyces iranensis)等放线菌菌株产生,具有广泛的生物活性,包括抗真菌、免疫抑制、 抗肿瘤、神经保护和抗衰老等,市场应用前景非常广阔。目前,其生物合成途径已被清楚解析,研究证实它由一种杂合 I 型聚 酮合酶 (PKS, polyketide synthase)/ 非核糖体肽合成酶 (NRPS, nonribosomal peptide synthetase) 负责合成。基因簇全长约 107.3kb, 共含有 26 个基因,其中 5 个编码调控蛋白,参与调控雷帕霉素的生物合成。鉴于雷帕霉素及其衍生物在临床上的重要用途,其 生物合成及其分子调控一直是大家的关注点,并取得了长足的进展,为雷帕霉素高产菌株的分子育种及新活性衍生物的挖掘奠 定了良好的基础。本文将主要总结雷帕霉素生物合成基因簇、生物合成途径及其分子调控机制方面的研究进展,并将就该重要 抗生素的发现及其衍生物的功能、高产菌株育种等方面的研究进行简单回顾。     

子囊霉素产生菌营养生物合成和化学合成限定培养基的建立

目的建立新型免疫抑制剂子囊霉素产生菌吸水链霉菌FAC0329的化学合成限定培养基,为进一步研究子囊霉素产生菌的营养生物合成奠定基础。方法分别试验不同浓度的20种碳源,19种氨基酸和7种无机盐对子囊霉素产生菌FAC0329生长和子囊霉素生物合成的影响,应用建立的子囊霉素合成培养基研究了子囊霉素、FK506和雷帕霉素三个结构类似物的生物合成,表明该培养基的专一性。结果与结论研究了子囊霉素的营养生物合成,首次建立了适合子囊霉素产生菌的专一化学合成限定培养基,为进一步研究子囊霉素的生物合成,提高发酵生物效价提供必要条件。     

雷帕霉素相关支架研究进展及其与支架血栓

随冠心病介入治疗的广泛开展及适应证范围的扩大,在第一代雷帕霉素洗脱支架(SES)之后,越来越多的新型雷帕霉素相关支架将应用于临床.这些支架在保留 SES 良好的抗再狭窄作用的同时,以各种方式改善内皮化,减少SES 的不良反应.雷帕霉素及相关支架在支架植入后抗再狭窄,改善病人生存状态方面的贡献是毋庸置疑的,但抗增殖药雷帕霉素本身造成再内皮化延迟及其他引起血栓形成的因素亦应引起重视.本文介绍了几种新型雷帕霉素相关支架的研究进展,并对雷帕霉素及相关支架引起血栓的因素做了论述.     

白色念珠菌TOR信号转导通路研究现状

雷帕霉素靶（target of rapamycin,TOR）蛋白是真核细胞生长的关键调控因子,是一类进化上保守的丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶,属于磷脂酰肌醇相关激酶（phosphatidylinositol kinase-related kinases,PIKKs）家族。TOR信号通路通过参与调节翻译的起始和延伸,核糖体生成,蛋白质生物合成,氨基酸转运,以及多种代谢酶的转运而使细胞对外界环境刺激产生应答。在此对人类条件性致病菌白色念珠菌TOR信号通路的研究现状作一综述。     

运用微粒子酶免疫分析法监测肾移植患者雷帕霉素实时治疗窗

目的:实时监测肾移植患者的雷帕霉素血药浓度,研究肾移植患者术后不同时期雷帕霉素治疗窗浓度范围,从而有效指导肾移植患者的合理用药,提高肾移植患者的术后长期存活率及生活质量。方法:采用微粒子酶免疫分析法测定本院64例肾移植患者术后不同时期雷帕霉素血药浓度,同时测定患者肝肾功能,评价疗效。结果:雷帕霉素治疗窗浓度范围术后1个月内为10.0～12.0ng·mL-1,第2～4个月为7.0～10.0ng·mL-1,第5个月以后为4.0～7.0ng·mL-1,上述浓度范围既能达到满意的免疫抑制效果,又能减少雷帕霉素的副作用。结论:雷帕霉素可作为肾植移术后的新型免疫抑制剂,术后治疗窗浓度随时间的延长而改变。微粒子酶免疫分析法可有效地监测患者雷帕霉素的血药浓度,为指导患者的临床用药提供了有价值的参考。     

雷帕霉素在延缓衰老及老年相关性疾病中的研究进展

随着生物学家对雷帕霉素(西罗莫司)靶蛋白(target of rapamycin,TOR)研究的深入,发现雷帕霉素通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)的活性影响细胞的生长、增殖、蛋白质合成和细胞自噬,从而延长了无脊椎动物和哺乳动物的生命周期,并预防和延缓了老年相关性疾病的发生.本文对雷帕霉素在延缓衰老及预防老年相关性疾病中的研究进展进行综述.     

亲免素结合类免疫抑制剂作用的分子机理

随着环孢素、FK5 0 6及雷帕霉素等生物制剂类免疫抑制剂在器官移植时的免疫抑制及治疗自身免疫性疾病的成功应用 ,对其生物作用机理有了一定认识。发现了生物体内存在其天然配基亲免素 ,并通过形成药物 亲免素复合物发挥免疫抑制作用 ,故又称为亲免素结合类免疫抑制剂。近年来研究证实 ,药物 亲免素复合物分别作用于细胞信号传递体系中的钙调磷酸酶与雷帕霉素靶蛋白 ,从而影响免疫细胞的蛋白质生物合成 ,细胞的增殖和生存 ,达到免疫抑制的作用。     

雷帕链霉菌次级代谢产物及其生物合成的研究进展

摘要：雷帕链霉菌(Streptomyces rapamycinicus)是一种重要的工业菌株,主要用于生产新型大环内酯类抗生素——雷帕霉 素。该抗生素具有抗真菌、抗肿瘤、免疫抑制和抗衰老等众多生物活性,临床上主要用作器官移植的免疫抑制剂以及抗肿瘤药 物。全基因组测序表明,雷帕链霉菌野生型菌株NRRL5491基因组全长12.7Mb,编码多达48个次级代谢产物生物合成基因簇(共 长达3Mb),证明其具备强大的次级代谢潜力。除雷帕霉素以外,至今已有多种活性天然产物被鉴定,包括放线菌酸、尼日利亚 菌素、洋橄榄叶素、安莎类抗生素和六烯类抗生素等,相关合成基因簇及其生物合成途径已被解析。本文将就雷帕链霉菌中各 种次级代谢产物的生物学功能、生物合成基因簇及其生物合成过程等研究进展进行总结梳理,并就如何更好挖掘雷帕链霉菌中 的活性天然产物进行简单展望与讨论。     

双环霉素对酶诱导合成的阻遏作用

双环霉素(Bicyclomycin)是一九七二年由三好等人发现的一种抗革兰氏阴性菌的抗生素。其化学结构如图1所示。 对双环霉素进行过不少研究,发现它使细菌细胞形态发生改变,在完整的细胞内与内膜蛋白结合,抑制RNA和蛋白质的生物合成,但不抑制DNA的生物合成,而在破碎细胞中,双环霉素对RNA和蛋白质合成的影响甚微。 为了探讨双环霉素对各种蛋白质合成的作用效果;本试验观察了双环霉素对酶诱导合成的作用。如本文所描述的那样,在双环霉素的作用下,大肠杆菌15THU细胞中碱性酸酶和β-半乳糖苷酶的诱导合成,     

光敏ROS响应型雷帕霉素脂质体的制备及表征

目的 研究光敏活性氧自由基（reactive oxygen species,ROS）响应型雷帕霉素脂质体的制备工艺及其性质,旨在开发一种稳定高效的刺激响应型脂质体载体。方法 采用薄膜分散法制备雷帕霉素脂质体;马尔文激光粒度仪测定其粒径及Zeta电位;利用HPLC法建立雷帕霉素含量测定方法;经近红外光照射后,采用反向透析法考察雷帕霉素脂质体的体外释放特性。结果 雷帕霉素脂质体粒径<200 nm,PDI值<0.200;雷帕霉素在0.2～40 μg/ml范围与峰面积呈良好的线性关系,相关系数r=0.9995;雷帕霉素脂质体包封率>94.20%;经730 nm近红外光照射5 min后,雷帕霉素脂质体12 h内体外释放率可达60%。结论 成功制备了光敏ROS响应型雷帕霉素脂质体,具有较高的包封率和体外刺激响应效率。     

雷帕霉素口服液的测定与稳定性研究

以油酸聚乙二醇甘油酯为表面活性剂，制备了雷帕霉素口服液。分别采用HPLC和WHPLC-MS法测定制剂中雷帕霉素的含量及有关物质。按照药典要求检查口服液的颜色和澄清度，并考察其稳定性。结果表明所制备的雷帕霉素口服液质量稳定。     

mTOR抑制剂雷帕霉素对肺癌LK2细胞的抑制作用

目的观察mTOR抑制剂雷帕霉素对肺癌LK2细胞生长的影响。方法 LK2细胞在0.25、0.5、1、2、4、8μmol/L不同浓度的雷帕霉素组以及0μmol/L雷帕霉素空白对照组作用下,采用MTT比色法检测细胞生长情况,流式细胞术检测细胞的凋亡改变。结果雷帕霉素能够抑制LK2细胞增殖,且具有时间-剂量效应关系。流式细胞仪检测提示,雷帕霉素各浓度组均可以促进肺癌细胞LK2凋亡,且随着雷帕霉素浓度的升高,LK2细胞凋亡率逐渐增加。结论雷帕霉素对肺癌LK2细胞有抑制作用。     

多烯大环内酯类抗生素生物合成和组合生物合成

多烯大环内酯类(Polyene macrolides)化合物是1大类抗真菌抗生素,广泛应用于医药、食品工业和农业之中。该类化合物的生物合成是典型的Ⅰ型聚酮合酶(Polyketide Synthetase,PKS)途径,其模块型的特殊结构和合成机制赋予了其非凡的可塑性。本文就7种已报道的多烯大环内酯类化合物,包括制霉菌素、两性霉素、匹马霉素、杀念菌素/FR-008、龟裂霉素、NPP和四霉素的生物合成进行了分析比较,并综述了近年来多烯大环内酯类化合物的组合生物合成研究进展。     

雷帕霉素对肾小管上皮细胞增殖和凋亡的影响

目的 探讨雷帕霉素对肾小管上皮细胞增殖和凋亡的影响。方法 体外培养肾小管上皮细胞(HK-2细胞),选择100, 200, 400, 800 ng/ml雷帕霉素作用于HK-2细胞24、48、72h。利用 MTT实验分析雷帕霉素对HK-2细胞增殖的影响,并计算各浓度及不同时间的增殖抑制率优化雷帕霉素作用的浓度和时间;选择最佳的作用浓度和作用时间处理HK-2细胞,通过流式细胞分析技术,分析雷帕霉素对HK-2细胞的凋亡的影响。结果 MTT实验显示不同浓度的雷帕霉素,对增殖有抑制作用,且表现浓度依赖性和时间依赖性;RAPA可以促进HK-2细胞的凋亡。结论 通过HK-2细胞模型研究,发现雷帕霉素可抑制肾小管上皮细胞增殖、促进细胞凋亡。     

雷帕霉素生物效价测定初步研究

雷帕霉素是吸水链霉菌产生的三烯大环内酯免疫抑制剂,不溶于水,溶于低级醇等大多数有机溶媒。根据抗生素效价测定的杯碟法,采用纸片法进行雷帕霉素生物效价测定,一、二剂量法测定结果经数理统计符合药典规定要求,雷帕霉素结晶品测定的结果与ＨＰＬＣ一致。     

雷帕霉素与大脑皮质发育障碍关系的研究进展

本文简要综述了雷帕霉素与大脑皮质发育障碍关系的研究进展,并阐述了雷帕霉素在治疗脑皮质发育障碍中的重要地位,旨在为临床治疗难治性癫痫提供有效的参考依据。     

雷帕霉素洗脱支架损伤血管内皮的作用机制探讨

目的探讨雷帕霉素洗脱支架损伤血管内皮的作用机制。方法（1）对兔行局部肌肉注射雷帕霉素（雷帕霉素组）,模拟雷帕霉素洗脱支架安全性评价中的肌肉植入,同时设正常对照组和丙酮对照组。观察各组形态变化及测定匀浆液钙含量。（2）采用雷帕霉素0.1、1、10 及100 μg/L 处理人脐静脉内皮细胞（HUVEC）48 h 及1 μg/L 雷帕霉素处理HUVEC 6、12、24 及48 h,采用MTT 法检测细胞存活率,分析细胞存活率与药物浓度及处理时间的关系。（3）HUVEC 分设正常对照组、1 μg/L 雷帕霉素组。48 h 后HE 染色观察细胞形态变化,用NO 检测试剂盒测定细胞培养液NO 含量,采用Fluo-3/AM 荧光探针标记细胞内Ca2+。结果（1）雷帕霉素组出现支架植入类似的蓝染表现,雷帕霉素组较正常对照组和丙酮对照组钙含量升高（P < 0.05）。（2）雷帕霉素处理HUVEC 后,细胞存活率随浓度增加和时间延长均呈逐渐降低趋势（P < 0.01）。（3）雷帕霉素组细胞胞浆出现空泡、核固缩及核碎裂,与正常对照组比较,细胞培养液NO 含量降低,细胞内游离Ca2+含量增高（P < 0.05）。结论雷帕霉素洗脱支架中抗增殖药雷帕霉素对血管内皮有损伤作用,其机制可能与引起细胞内钙升高有关。     

雷帕霉素产生菌突变株FC904-107发酵产生7-O-ethyl-rapamycin

在雷帕霉素产生菌吸水链霉菌FC904突变株FC904-107的发酵液中发现一个雷帕霉素同系物FIM-4025,用反相硅胶柱层析等提取纯化并获得晶体。经理化性质、UV、IR、LC-MS、NMR等波谱分析,单晶X-Ray衍射确定构型,结果表明雷帕霉素同系物FIM-4025与雷帕霉素化学半合成的衍生物7-O-乙基雷帕霉素同质。