吸水链霉菌FC-904发酵代谢产物29-O-去甲基雷帕霉素的分离和结构鉴定

目的 从西罗莫司产生菌吸水链霉菌FC904的发酵液中分离纯化代谢产物FIM-R85，鉴定其化学结构。方法 采用硅胶柱层析和制备液相分离纯化获得FIM-R85，进行理化性质以及NMR、UV、IR和HRMS等波谱分析，鉴定其化学结构。 结果 纯化获得HPLC纯度为98.7%的FIM-R85，其为西罗莫司类似物，与29-O-去甲基雷帕霉素同质。结论 29-O-去甲基雷帕霉素为西罗莫司产生菌吸水链霉菌FC904的发酵代谢产物之一。     

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。     

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。     

雷帕霉素二醛的分离和结构鉴定…杨国新，陈夏琴，余辉，等(450)

目的 从雷帕霉素产生菌吸水链霉菌FC904的发酵粗提物中，分离纯化在HPLC图谱中与雷帕霉素相对保留时间(RRT)为0.88的化合物FIM-R24并鉴定其化学结构。方法 采用硅胶柱层析和制备液相分离FIM-R24，并对其进行NMR、UV、IR和HRMS等波谱分析。用SRB测定化合物体外抗肿瘤活性，用沙氏液体培养基二倍稀释法测定化合物的抗真菌活性。结果与结论 FIM-R24的结构为雷帕霉素二醛。FIM-R24的抗肿瘤活性仅比雷帕霉素略低，抗酵母样真菌的活性仅为雷帕霉素的1/8~15。     

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.     

基于OSMAC与非靶向代谢组学的小链霉菌HCCB10043活性化合物挖掘

目的 基于OSMAC理念与非靶向代谢组学发现、鉴定小链霉菌产生的活性化合物。方法 通过改变培养基配方，结合抗菌活性检测与UPLC-HRMS技术，借助MS-MS数据解析、化合物库检索等手段分析并初步鉴定小链霉菌HCCB10043发酵产生的诺卡胺类化合物与Collismycin类化合物，并通过基因序列比对找到其生物合成基因簇。结果 在小链霉菌HCCB10043的M1培养基发酵提取物中发现了四个诺卡胺类物质(A-D)，其中化合物A为新化合物；在M7培养基发酵提取物中发现了三个Collismycin类物质(E-G)。结论 诺卡胺类与Collismycin类化合物均是首次在小链霉菌中发现的具有抗菌活性的次级代谢产物。该结果进一步扩展了小链霉菌的代谢产物组，为提高其主要活性产物—重要抗生素达托霉素前体—A21978C化合物的产量提供理论基础；另一方面挖掘多样化的微生物天然活性产物，为新药研究提供化合物基础。     

微生物来源的黑色素生物合成抑制剂H7264的研究

通过建立的用链霉菌X59为鉴定菌的黑色素生物合成抑制剂筛选模型，从4000余个微生物代谢产物中找到一株活性化合物产生菌。该菌从四川省宜 地区土壤中分离，编号SIIA－H7264。该菌种经鉴定为链霉菌，其代谢产物H7264A和H7264B结构论证与化合物Enopeptin A,B同质，但Enopeptin尚未发现其有抑制黑色素生物合成活性。     

新型强效免疫抑制剂雷帕霉素的生物合成

雷帕霉素是吸水链霉菌产生的新型强效免疫抑制剂,本文综述了雷帕霉素的生物合成,探讨了雷帕霉素构成单元、相关酶及雷帕霉素效价三者之间的关系,指出以雷帕霉素生物合成相关酶或前体含量为指标可能是筛选雷帕霉素高产突变株的又一途径。     

放线菌HCCB01128的活性代谢产物及菌株鉴定

目的 研究放线菌HCCB01128产生的抗肿瘤活性次级代谢产物.方法 利用系统发育、形态特征和生理生化特性分析的方法对菌株HCCB01128进行初步鉴定.大孔吸附树脂吸附HCCB01128发酵液,反相色谱对菌株次级代谢产物进行分离和纯化.通过质谱、核磁共振氢谱(1H)、碳谱(13C)等分析对化合物1128-1进行结构鉴定.MTT法检测HCCB01128代谢粗提物的肿瘤细胞毒性.结果与结论 菌株HCCB01128的16S rRNA与淀粉酶产色链霉菌Streptomyces diastatochromogenes的16S rRNA具有99.51％的相似性.其发酵初提物具有较强的抗肿瘤活性;经纯化鉴定其中一种活性化合物为Aurodox.本文首次报道从淀粉酶产色链霉菌中分离到Aurodox.     

大孔吸附树脂在雷帕霉素分离纯化中的应用

目的考察大孔吸附树脂对吸水链霉菌-DY-1(Sterptomyces hygrocopious sp.DY-1)发酵产物—雷帕霉素的吸附与分离性能,并探讨采用树脂法对提取产物进行精制的工艺条件。方法采用静态吸附法考察了6种大孔吸附树脂对雷帕霉素的吸附能力及洗脱条件;以雷帕霉素吸附量、解析率为考察指标,采用薄层层析法及高效液相色谱法测定雷帕霉素的含量。结果大孔吸附树脂X-5对雷帕霉素的吸附能力最强,其最大吸附量质量分数为1.04%;6种洗脱剂中,乙醇和二氯甲烷的洗脱能力最强,当采用无水乙醇为洗脱剂时,解析率为99.21%。结论大孔吸附树脂X-5对雷帕霉素有较好的分离作用,可用于从发酵液中分离纯化雷帕霉素。     

Biological conversion of erythronolide B, an intermediate of erythromycin biogenesis, into new "hybrid" macrolide antibiotics

Transformation of erythronolide B to new antibiotics was attempted by feeding this compound during the fermentation of Streptomyces antibioticus ATCC31771, a blocked mutant of an oleandomycin producing strain. As a result, four new active compounds were obtained with hybrid structures between erythromycin and oleandomycin. They were identified as 3-O-oleandrosyl-5-O-desosaminyl-15-hydroxyerythronolide B (I), 3-O-oleandrosyl-5-O-desosaminylerythronolide B (II), 3-O-oleandrosyl-5-O-desosaminyl-(8S)-8-hydroxyerythronolide B (III) and 3-O-oleandrosyl-5-O-desosaminyl-(8R)-8,19-epoxyerythronolide B (IV). They were found to be less active, but more stable to acid, than erythromycin A. From their relative biogenetical relationship together with the structure elucidated some hypotheses about late stages of oleandomycin biosynthesis are inferred too.     

基因组信息指导下茂源链霉菌代谢产物研究

目的在基因组信息指导下,研究茂源链霉菌Streptomyces mobaraensis US-43的代谢产物。方法采用16S r RNA基因序列分析对菌株US-43进行初步分类鉴定,应用anti SMASH分析菌株US-43的基因组序列并预测其可能含有的代谢产物;采用正向硅胶柱色谱、凝胶柱色谱以及高效液相色谱等分离技术对该菌株的代谢产物进行分离纯化,利用核磁共振和质谱鉴定化合物结构;通过改变培养条件对其发酵稳定性进行考察,通过HPLC-UV方法建立标准曲线,研究代谢产物的产量。结果在基因组信息指导下从茂源链霉菌Streptomyces mobaraensis US-43中分离鉴定了一个α-吡啶酮类化合物杀粉蝶菌素A1,且该菌株的发酵稳定性良好,最高产量为144mg/L。结论茂源链霉菌Streptomyces mobaraensis US-43能够稳定产生杀粉蝶菌素A1。     

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。     

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。     

次黄嘌呤核苷酸脱氢酶抑制剂产生菌的筛选及aquayamycin的结构鉴定

筛选次黄嘌呤核苷酸脱氢酶(IMPDH)抑制剂及其产生菌,为新的抗癌药物和免疫抑制药物的研发提供先导化合物。对菌株进行发酵培养,通过以IMPDH为靶点的高通量筛选模型获得微生物活性代谢产物及其阳性菌种,采用16s rDNA序列构建阳性菌株的系统发育进化树,综合波谱解析确定化合物结构,并利用相关细胞对化合物进行活性评价。结果鉴定N05WA-1324A产生菌菌株为链霉菌属菌株,m/z 486,分子式为C₂₅H₂₆O₁₀,为aquayamycin。该化合物具有较强的IMPDH抑制活性,IC50为18.1μmol/L;对T淋巴细胞有很强的抑制活性,在2.5μmol/L浓度下能抑制99.8%的细胞增殖;同时对人结肠癌细胞株SW-620和人乳腺癌细胞株MDA-MB-231具有较强的增殖抑制活性,IC50分别为8.6和23.3μmol/L。N05WA-1324A具有很强的IMPDH和免疫抑制活性为国内外首次报道,在细胞水平上的活性评价显示其具有抗癌药物和免疫抑制药物的开发潜力。     

不吸水链霉菌中沉默基因簇的激活和产物结构鉴定

不吸水链霉菌S.ahygroscopicus S91(CGMCC4.7082)的次级代谢产物中含有多种抗真菌组分，目前已发现的组分有四霉素、制霉菌素、丰加霉素、白诺菌素和茴香霉素。通过生物信息学分析，不吸水链霉菌S91基因组中含有云南霉素和谷氏菌素的生物合成基因簇，但目前在该菌株发酵产物中并没有检测到这两种抗生素的存在。对四霉素、制霉菌素、丰加霉素生物合成阻断株Streptomyces ahygroscopicus ΔttmS1ΔnysBΔtymH进行发酵培养，发现其发酵液中具有水溶性的抑制黑曲霉的活性组分。以抑菌活性跟踪目标未知抑菌化合物，发酵液经离心、草酸酸化后，上清液经大孔吸附树脂DM-2脱色，脱色液经732阳离子交换、中性氧化铝柱柱层析和Sephadex LH-20色谱分离，最终得到两个具有抗真菌的化合物A和B。化合物经紫外、质谱和核磁进行结构鉴定，化合物A为云南霉素，B为谷氏菌素或宁南霉素。生物信息学分析与分离纯化技术相结合，进一步证实该菌株具有产生云南霉素和谷氏菌素抗生素的能力。     

螺旋链霉菌U-1941中PKSII型基因在淡青链霉菌tcmK变株中克隆(Ⅱ)

将螺旋链霉菌产生菌中的PKSII型KS基因克隆至四并菌素产生菌淡青链霉菌tcmK变株。获得基因克隆转化子，经发酵培养后对转化子发酵产物进行了分离纯化。获得纯品（纯度99％）。经高分辨EI质谱、氢谱以及碳谱分析，确证其分子量为177，分子式C10H11NO2。命名为AS-5。化学名为1-羟基-4-（反式-乙酰胺基-乙烯基）苯。该产物在原株发酵液中不存在，初步抗菌活性检测未发现其具有抗菌活性，但小分子的特点有可能使其成为潜在的先导化合物。     

海洋链霉菌Streptomyces sp. S598中抗菌活性产物的研究

目的 对海洋链霉菌Streptomyces sp. S598固体发酵提取物的抗菌成分进行研究。方法 采用葡聚糖凝胶Sephadex LH-20、反相柱色谱、硅胶柱层析及半制备HPLC等方法分离纯化该菌株的活性次级代谢产物,并通过ESI-MS、NMR等波谱技术结合文献对比鉴定其结构。结果 从10L固体发酵提取物中分离得到5个单体化合物,分别鉴定为缬氨霉素(1)、二活菌素(2)、亚油酸(3)、亚油酸甲酯(4)和油酸(5)。结论 海洋链霉菌Streptomyces sp. S598能代谢产生具有多种生物活性的化合物。化合物1对MRSA 28300和白念珠菌(ATCC10231)的MIC为1μg/mL,化合物2具有较强的广谱抗细菌活性,对肺炎链球菌、流感嗜血菌的MIC为0.125μg/mL,尤其具有显著的抗MRSA的活性,对MRSA     

海洋链霉菌Streptomyces sp. S598中抗菌活性产物的研究

目的 对海洋链霉菌Streptomyces sp. S598固体发酵提取物的抗菌成分进行研究。方法 采用葡聚糖凝胶Sephadex LH-20、反相柱色谱、硅胶柱层析及半制备HPLC等方法分离纯化该菌株的活性次级代谢产物,并通过ESI-MS、NMR等波谱技术结合文献对比鉴定其结构。结果 从10L固体发酵提取物中分离得到5个单体化合物,分别鉴定为缬氨霉素(1)、二活菌素(2)、亚油酸(3)、亚油酸甲酯(4)和油酸(5)。结论 海洋链霉菌Streptomyces sp. S598能代谢产生具有多种生物活性的化合物。化合物1对MRSA 28300和白念珠菌(ATCC10231)的MIC为1μg/mL,化合物2具有较强的广谱抗细菌活性,对肺炎链球菌、流感嗜血菌的MIC为0.125μg/mL,尤其具有显著的抗MRSA的活性,对MRSA 28300的MIC<0.125μg/mL。化合物1和2均为首次从该种放线菌中分离得到,且本文首次报道其对MRSA均具有抑制活性。