链霉菌产生的苯安莎类抗生素新组分及其他新次级代谢产物的发现与探索

链霉菌产生的苯安莎类抗生素新组分及其他新次级代谢产物的发现与探索

作者:师大云端图书馆 时间:2015-06-05 分类:论文格式 喜欢:2458
师大云端图书馆

【摘要】微生物次级代谢产物具有多种多样的化学结构与生物活性,且类药性强,为创新药物的重要来源。迄今,已知大多数微生物药物来自放线菌,其中又以链霉菌为主。因此,对链霉菌产生的次级代谢产物进行挖掘是发现创新药物研究的一个重要途径。本论文分为两部分,第一部分为链霉菌产生的苯安莎类抗生素(GDM与除草霉素A)新组分的发现与鉴定,第二部分为链霉菌产生的新抗生素或新组分发现探索。GDM是由吸水链霉菌产生的苯安莎类抗生素,它具有显著的抗肿瘤活性,但是由于其严重的肝毒性及较差的水溶性,使其在抗癌药物研发中只能作为先导化合物;寻找高水溶性、低肝毒性的GDM衍生物成为开发此类药物的研究热点。在通过化学半合成得到的数百个GDM衍生物中,17-AAG和17-DMAG已进入临床试验,用于多种肿瘤治疗。微生物次级代谢产物结构的复杂性,往往导致次级代谢产物在生物合成过程中产生一组结构相似的类似物,此即抗生素的多组分现象。近年来,从不同的GDM产生菌中,也陆续有一些天然GDM类似物的发现报道,其中有些类似物在水溶性或抗肿瘤细胞活性方面相对于GDM有所改善或提高,显示了较好的抗肿瘤药物开发潜能。吸水链霉菌17997(Streptomyceshygroscopicus17997)是中国医学科学院医药生物技术研究所分离鉴定的一株GDM产生菌。我们通过TLC和LC-DAD-MS法对该菌株发酵产物进行跟踪分析,发现一个GDM新组分,经分离纯化后,利用NMR、Mosher法及ECD等确定其结构为19-[(1’-S,4’R)-4’-羟基-1’-甲氧基-2’-氧代戊基]格尔德霉素(化合物713)。此外,我们还在吸水链霉菌17997的gdmP基因阻断变株中发现并鉴定了化合物713的4,5双氢形式—19-[(1’S,4’R)-4’-羟基-1’-甲氧基-2’-氧代戊基]-4,5双氢格尔德霉素(化合物715)。与GDM相比,化合物713和715的抗肿瘤细胞活性分别降低了约50倍和80倍,但水溶性提高了数千倍。除草霉素A是一个在化学结构方面与GDM非常类似的苯安莎类抗生素,也是由吸水链霉菌产生。在抗肿瘤药物研究中,除草霉素A及其类似物也受到一定的重视。我们通过在培养基中补充甲硫氨酸,从除草霉素A产生菌—吸水链霉菌N02Z-0421(S.hygroscopicusN02Z-0421)中,分离纯化、NMR鉴定了一个除草霉素A新组分—17,19-二甲硫基除草霉素A。初步的抗肿瘤细胞活性测定显示,该新组分与除草霉素A基本相当。此外,17,19-二甲硫基除草霉素A的获得,也为本实验室阐明19-S-甲基格尔德霉素中的甲硫基化机制以及甲硫基的来源(甲硫氨酸分解代谢产生甲硫醇,甲硫醇与格尔德霉素经迈克尔加成反应生成19-S-甲基格尔德霉素),提供了重要的佐证。吸水链霉菌17997具有丰富的次级代谢产物合成能力,它不仅产生GDM及其类似物,还产生一些有待鉴定的抗革兰阳性菌化合物。在我们对链霉菌产生的新抗生素或新组分发现探索研究中,我们首先对该菌株产生的抗革兰阳性菌化合物进行了研究:从该菌株的次级代谢产物中,鉴定了洋橄榄叶素。洋橄榄叶素具有抗菌、抗肿瘤和抗原虫等多种生物学活性。在鉴定洋橄榄叶素的过程中,我们建立了一种快速鉴定洋橄榄叶素及其产生菌的方法,主要包括TLC硅胶板分离和NaOH溶液喷雾显色、HPLC和LC-DAD-MS分析,以及洋橄榄叶素生物合成保守基因的PCR检测与序列分析;其中,NaOH溶液喷雾显色为首次报道。在链霉菌新次级代谢产物的发现研究中,洋橄榄叶素是需要早期鉴别或排除的一个假阳性化合物。我们已经成功地将NaOH溶液喷雾显色用于洋橄榄叶素的早期快速鉴别。利用中国药用微生物菌种保藏中心丰富的菌种资源,我们在对多株从我国土壤中分离的链霉菌菌株进行初步分析的基础上,选出2株具有显著抗菌活性、产生丰富次级代谢产物的链霉菌菌株,进行新抗生素或新组分的挖掘探索。首先,链霉菌CPCC200002.我们通过TLC及LC-DAD-MS分析法,对该菌株产生的5个具有抗菌活性的次级代谢产物进行了鉴定,分别为硫藤黄菌素、硫藤黄菌素氧化物、金丝菌素及丁酰-pyrrothine或异丁酰-pyrrothine(002-1~002-5)。这5个化合物均属于dithiolopyrrolone类抗生素,该类抗生素最初以其显著的抗微生物活性受到关注,后来研究发现它们还具有较强的抗肿瘤活性。最近,发现新结构的该类化合物受到关注,以及阐明了该类抗生素生物合成与半胱氨酸紧密相关。硫藤黄菌素类化合物是两个半胱氨酸分子的缩合产物。作为半胱氨酸的类似物,我们在CPCC200002的培养过程中添加高半胱氨酸,希望硫藤黄菌素的生物合成酶系能够识别并利用高半胱氨酸,产生新的硫藤黄菌素类似物。遗憾的是,我们没有检测到新化合物,只是看到金丝菌素等上述5个化合物生物合成水平的提高。其次,链霉菌CPCC203577.我们通过TLC及LC-DAD-MS等方法对该菌株产生的具有显著抗菌活性的蓝色化合物进行了鉴定,为衣草花青菌素及其类似物(1032-A-F)。衣草花青菌素属于吩嗪类抗生素。氯苯吩嗪是已知的临床应用的抗麻风杆菌药物;天然或化学合成的一些吩嗪类抗生素是抗炎或麻风杆菌的药物开发候选物。经天然产物化合物库、SciFinder数据库及文献检索排重后,确定衣草花青菌素类似物1032-C、1032-D和1032-F为衣草花青菌素新组分,相关化合物的分离纯化和结构鉴定等正在进行中。
【作者】李书芬;
【导师】武临专;
【作者基本信息】北京协和医学院,微生物与生化药学,2014,博士
【关键词】链霉菌;新次级代谢产物;GDM类似物;17,19-二甲硫基除草霉素A;

【参考文献】
[1]许景科.空间位置影响力评价与查询算法研究[D].东北大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[2]耿莹茜.正常成人脑白质及缺血性脑梗的核磁共振弥散峰度成像(DKI)应用研究[D].福建医科大学,影像医学与核医学,2014,硕士.
[3]李洪伟.含硫丹POPs废物浸出规律和风险限值研究[D].西南大学,环境工程,2014,硕士.
[4]陈鸶鹭.潮流能电站载体的水动力性能分析[D].江苏科技大学,船舶与海洋结构物设计制造(专业学位),2014,硕士.
[5]张焕芳.灾害救援中医护人员对伤员实施心理干预能力的研究[D].辽宁医学院,护理学,2012,硕士.
[6]周承藩.活性氧介导的内质网应激在博莱霉素诱导上皮—间质转化及皮肤组织纤维化中的作用研究[D].安徽医科大学,皮肤病与性病学,2013,博士.
[7]代亚.奥利奥饼干郑州市场销售策略分析[D].河北工业大学,工商管理,2013,硕士.
[8]邓忠群.羡余现象与对外汉语教学初探[D].上海外国语大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[9]倪莎.基于DCS的中央空调制冷系统的控制[D].沈阳工业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[10]曹建军.林下水蚀区侵蚀过程与植被恢复度多角度遥感监测研究[D].华东师范大学,地图学与地理信息系统,2014,博士.
[11]刘建波.基于SOA数字化校园学生信息集成系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程(专业学位),2012,硕士.
[12]张男.遗址博物馆建筑研究[D].天津大学,2004.
[13]葛明晴.基于我国资本市场周期波动的寿险投资策略研究[D].山东大学,保险学,2013,硕士.
[14]金诗南.基于城镇老年人居住现状及需求的老年居住模式研究[D].浙江工业大学,2012.
[15]刘云剑.民族地区高校学习型党组织建设的思考[D].内蒙古师范大学,行政管理(专业学位),2012,硕士.
[16]秦鑫.清代医者形象研究[D].大连大学,中国古代文学,2014,硕士.
[17]李金亚.科尔沁沙地草原沙化时空变化特征遥感监测及驱动力分析[D].中国农业科学院,农业遥感,2014,博士.
[18]邵晓龙.五氯硝基苯残留酶联免疫吸附分析研究[D].中国农业大学,生态学,2004,硕士.
[19]陈彪.双轴荷载作用下SRC柱抗震性能及正截面受压承载力研究[D].西安建筑科技大学,防灾减灾工程及防护工程,2013,硕士.
[20]桂琳.旅游区栈道景观设计实践研究[D].华中科技大学,艺术,2013,硕士.
[21]邓央,王愫.新的AVO分析处理软件包[J].石油地球物理勘探,1995,S2:126-131+182.
[22]金成,杨俊杰,周晓悦,章雪峰.典型混合结构农村民居的抗震性能分析[J].建筑结构,2012,S1:231-233.
[23]邵吉光,王军.齐次Poisson过程中到达时刻的分布[J].数学的实践与认识,2014,03:231-235.
[24]王铁成.H7N9亚型流感病原生态学调查与流感病毒通用型人源化抗体的初步探索[D].中国人民解放军军事医学科学院,预防兽医学,2014,博士.
[25]黄雅芳.福建华泰集团有限公司发展战略研究[D].华侨大学,工商管理(专业学位),2013,硕士.
[26]黄含泉.手写字到笔段网格字形的规整化处理研究[D].内蒙古师范大学,计算机应用技术,2012,硕士.
[27]周凯捷.长江干线集装箱运输市场及船型问题研究[D].大连海事大学,交通运输工程,2014,硕士.
[28]尹钰.从女性主义翻译视角看《达洛维夫人》译本的女性诗学[D].北京外国语大学,外国语言学与应用语言学,2014,硕士.
[29]李育钟.皱皮木瓜有机酸提取纯化工艺优化与色谱指纹图谱研究[D].西南大学,药用植物栽培,2013,硕士.
[30]刘玲佳.补肾止遗配方颗粒合敷脐疗法治疗小儿肾气不足型遗尿症的临床研究[D].北京中医药大学,中医儿科学,2013,硕士.
[31]吴辉.高速率无线传输在WSN系统中的应用研究与设计[D].北方工业大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[32]周凌燕.高中“电阻测量”实验教学的初步研究[D].苏州大学,学科教学(专业学位),2013,硕士.
[33]李清,李丽.未来会计信息系统特征探讨[J].学习与探索,2005,02:225-228.
[34]霍书韡.论模拟联合国的政治社会化作用[D].外交学院,政治学理论,2014,硕士.
[35]王宇雷.基于IEC61850的合并单元实用化研究[D].华中科技大学,电气工程,2013,硕士.
[36]刘可,文东胜.“信息技术—企业文化”双层模式的客户关系管理价值分析[J].技术经济与管理研究,2005,01:52-53.
[37]陈诚.海上风险预警分级研究[D].大连海事大学,海上交通工程,2013,硕士.
[38]陈威刚,郑雄波,张铨.网络无障碍技术研究及成果[J].现代电信科技.2007(03)
[39]周海芳,唐宇,何凯涛,刘光明,杨学军.基于小波的遥感图像全局配准算法研究及其并行实现[J].自动化学报,2004,06:880-889.
[40]李淑香.黑碳添加对土壤有机碳组分的影响[D].福建师范大学,自然地理学,2012,硕士.
[41]靳奉祥.地学信息模式识别问题研究[J].测绘工程,2003,02:3-5.
[42]徐海博.李滨扬二胡协奏曲《图腾》作曲技术初探[D].中国音乐学院,音乐学,2014,硕士.
[43]庞博.南阳医专仲景特色校园文化建设研究[D].郑州大学,思想政治教育,2013,硕士.
[44]汪璇,杨国才,武伟,胡小梅.基于记录过滤的粗糙集属性约简算法研究[J].计算机工程与应用,2005,36:175-178.
[45]卫凯凯.车载超稳平台主动控制技术研究[D].重庆大学,车辆工程,2014,硕士.
[46]张海涛.《庄子》副词研究[D].广西师范大学,汉语言文字学,2003,硕士.
[47]谢丽华.腊帕茨基中欧无核区计划探析[D].南京大学,国际关系,2013,硕士.
[48]王琳.长期保护性耕作对黄绵土总有机碳及其组分动态的影响[D].甘肃农业大学,作物栽培学与耕作学,2013,硕士.
[49]麻秦华.功能理论视角下西安唐文化景点公示语汉译英研究[D].西北大学,英语笔译(专业学位),2014,硕士.
[50]曹伟.药物和生物大分子的化学发光法研究[D].山东大学,2007.

相关推荐
更多