海洋放线菌代谢产物蒽环类化合物研究进展
三株海洋放线菌次级代谢产物的研究中期报告
三株海洋放线菌次级代谢产物的研究中期报告
本研究旨在分析三株海洋放线菌的次级代谢产物,包括提取、纯化
和结构鉴定。
截至目前为止,已经完成了以下工作:
1.菌株的筛选和培养
筛选了三株海洋放线菌,分别命名为M1、M2和M3。
这些菌株在富含葡萄糖的土豆葡萄糖琼脂(PDA)培养基上生长出优质的菌落。
我们选择使用玉米汁培养基进行大规模菌体培养。
2.次级代谢产物的提取和分离
通过对培养基中的菌体进行提取和分离,从而获得了三种次级代谢
产物。
3.分离和纯化
通过色谱技术(包括硅胶柱层析、倒置层析和HPLC)对次级代谢产物进行纯化和分离。
在M1和M2菌株中,我们成功地分离了目标化合物,并获得了高纯度的结晶物质。
在M3菌株中,由于与其它化合物的相互作用,需要进一步优化分离纯化的步骤。
4.结构鉴定分析
使用一系列的光谱技术(包括核磁共振、质谱和红外光谱)对M1和M2中的化合物进行了结构鉴定和确认。
在M3中,仍需使用更多的化学
方法进行分离和鉴定。
总的来说,我们已经成功地获得了三种海洋放线菌的次级代谢产物,并对其中两种进行了结构鉴定。
下一步将会进一步优化分离纯化的步骤,并对M3的化合物进行更深入的研究和鉴定。
海洋放线菌Y-0117农用活性代谢产物的研究
1 实验
1 . 1 菌株 及培 养基
海洋放 线菌 Y— O 1 l 7由 国家 海 洋局 第 一海 洋研 究
所提 供 , 经 农用 生物 活性筛选 , 发 现该 菌株产 生的代谢
产 物对植物 病 原真菌 有较 好拮抗作 用 。 发酵 培 养 基 ( g・L ) : 葡 萄糖 2 0 . 0 , 黄 豆 饼 粉
当今 国内外 农用抗 生 素基本 上都 是来源 于陆地微 生物 , 但 是随着 陆地 可利用微 生物 资源 的减少 , 从陆地 微 生物 中提取新 型抗 生素难 度 加 大 , 而 占地球 7 l 的 海洋 , 由于其 资源极 其 丰 富 , 且 大部 分 都 未被 开 发 , 逐
渐成为 了国 内外 研 究 的重 点 和 热 点L l j 。早在 1 8 6 9年
海洋微 生物有其 专有 的种 属 , 而 并非 来 源 于 陆地 微 生
样 本 中筛 选得 到菌 株 HA 0 7 0 1 l , 该 菌株 的发酵 液具 有
杀线虫 活性 [ 】 。作 者对 筛 选 得 到 的具 有 较高 农 用 活 性 的海洋 放线 菌 菌株 Y 一 0 1 1 7所 产 生 的生物 活性 物 质 进 行 了分 离 纯化 , 确 定 了对植 物 病 原真 菌具 有 良好 拮
2 5 . 0 , 淀粉 l O . 0 , 酵母 粉 4 . 0 , Na C I 2 0 . 0 , 牛 肉膏 1 . 0 ,
K2 HPO4 0 . 0 5 , P H一 7 . 2 。
1. 2
.
抗 菌活性 和细胞毒 性 [ 5 j ; 从 湛 江硇 洲 岛 高 盐泥 样 中筛 选得 到到 一株 海 洋 微 嗜 盐 放 线 菌 J MC 0 6 0 0 1 , 该 菌 株 的发 酵粗产 物具 有 很强 的抑 菌 活性 ] ; 从 渤海 海底 沉 积物 中筛选得 到一 株 编 号 A2的海 洋 放 线 菌 , 该 菌株 发酵 产生 的代 谢产 物对 多种植 物病 原真 菌具有 强烈 的
海洋来源氧杂蒽酮类化合物的生物活性研究进展
脂扩 散 试 验表 明 :yicathin B对 大 肠 杆 菌 有 活 性 (抑 制 直 径 9 lilIn)。yicathin C对大肠杆 菌 (1 2ram)、金黄 色葡萄球 菌(7.5mm)和 黄 瓜炭 疽 病菌 (1l1Film)有 活性 。除 此 之外 ,这三 种氧 杂 蒽 酮衍 生物 对 卤虫 的 IC50分别是 0.20,0.22和 0.30 umol/ml
孢 镰 刀菌 的 最 小 抑 菌浓 度 (MIc)为 12.51xg/ml 。近 几 年 ,khan
图 1.氧杂蒽酮骨架
1氧杂蒽 酮类化合 物的海洋来源
1.1海 洋真 菌
thong等人 从海扇 分得 橘青 梅真 菌 中分 离得 到三 种氧杂 蒽 酮衍 生物 :sydowinin A,pinselin和 conioxanthone A。这 三种化 合物 在 200ug/ml的浓度 下对膏样 小孢 子菌的抗 真菌活性不 活跃 。
厦门
361005)
摘 要 :由于海 洋生物 的 多样性 和特殊 性 为人类提 供 了许 多 向分 离得 到 了两 种氧 杂蒽 酮类 化 合物 :sterigmatocystin和 dihy—
结 构新 颖 、具 有 生物 活性 的化合 物 ,从 海 洋 中寻找 天 然活性 物 dr0sterigmat()cystin。实验 证明 :sterigmatocystin对所 有的 细胞均
质 的研 究已然成 为一 大热点 据现代 药理 学研 究表 明 ,氧 杂蒽 表 现 出细胞毒 性 ,IC50在 1.22~4.61ug/mL之 间 。Trisuwan等 ’报
酮 类 化 合 物 及 其 衍 生 物 作 为近 代 天 然 产 物 中 的 一 类 重 要 活 性 道 ,两个新 的氢化 的氧杂蒽 酮衍生物 ,aspei·gillusones A和 B连 同
海洋放线菌活性代谢产物研究最新进展
ABS TRACT St di h t b ie r n c iomy e e v e a i l v l e e e ty. A u s on t e me a olt s ofma i e a tn c t s ha e be n r p d y de e op d r c n l n umb rofun q t u t r lc mpo dswih s e i lb o c i iisan t ta a u swe e io a e r m a i e e i ues r c u a o un t p ca i a tv te d po en i lv l e r s l t d f o m r n a tn myc t s, whih c io ee c we e xp c e t b a t e i o t nt ir o ga i m r s u c s or ha ma e ia r e e t d o e no h r mp r a m c o r n s e o r e f p r c utc l i ndu ti s Th e e dv n e i h boa tv me a o ie rn a tno c t s s re . e r c nt a a c s n t e i c ie t b lt s of ma i e c i my e e we e r v e d n h s r e i we i t i p p r wih h lt r t e pub ihe du i g 00 a e t t e ie a ur ls d r n 2 1~ 2 5 The e 00 . mph ss s a i i on h n e o p und a t t e ov lc m o s nd he
Zhu Fe . ng Li a — n u Xi o ho g。 an Li ng c e 。 d n Yo — h ng
海洋细菌代谢产物及应用研究进展
配位点 的化 学性 质可 将 其 分 为 异 羟肟 酸 型 、 儿茶 酚 型
和a 一 羟基 羧酸 型 等 , 其 中儿 茶酚 型 和异 羟肟酸 型铁 载 体在肠 杆 菌属 中较 为 常见 , 有些 铁 载 体 中含 有两 种 及
两种 以上 的功能 基 团
1 . 4 大 环 内酯
S  ̄ b t i e i n等 , 其 中 已 被 广 泛 应 用 的有 Ni s i n 、 C a n o n i c 、
L a c t o c o c c i n A 、P e d i o c i n [ ’ 引。
大环 内酯是 一 类含 有 大 内酯 环 结构 的化合 物 , 一 般来 源 于微生 物 的次 级代 谢 产 物 , 其 特 点是 结 构 中含
亿 与 生 物 Z 程 2 0 1 3 , V o 1 . 3 0 N o . 1 1
Ch e mi s t r y & Bi o e n g i n e er i n g
述 _ 毫论I l l
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 h. i s s n . 1 6 7 2 —5 4 2 5 . 2 0 1 3 . I I . 0 0 1
1 海 洋 细 菌 代 谢 产 物 的 主 要 类 型
1 . 1 细 菌素
铁色素、 分枝杆菌生长素和粪生素 3 种铁载体 , 并确认
它 们对 三价铁 离子 具 有极 高 的亲 和 性 , 从 而开 始 了对 自然界 中铁 载体 的研究 。随后人 们从 大肠杆 菌发酵 液 中分离 到儿茶 酚 类铁 载 体 肠 杆 菌素 、 从 链 霉 菌 中分离 到异 羟肟酸类 铁 载体 去铁 胺等 [ 4 ] 。根 据微生 物铁载 体
海洋新放线菌及其次级代谢产物研究进展
海洋新放线菌及其次级代谢产物研究进展【摘要】由于自身特殊的生存环境,海洋放线菌具有复杂独特的代谢途径,产生了诸多结构新颖、生物活性显著的次级代谢产物,这些活性代谢产物为新抗生素的发现提供了丰富的先导化合物,有些已经进入临床前研究。
本文简要介绍近十几年从海洋样品中分离到的放线菌新种属及其次级代谢产物研究概况。
【关键词】海洋放线菌;代谢产物; Salinispora; Verrucosispora;MarinisporaABSTRACT Due to the special living environment, marine-derived actinomycetes possess distinct and complex metabolic capabilities,resulting in wide persity of their secondary metabolites in chemical structure and biological activity. Among them, many valuable leading compounds were obtained for discovery of new antibiotics, and some had been selected for preclinical study. The research advances in discovery of new actinomycetes and their secondary metabolites were briefly reviewed in this paper.KEY WORDS Marine-derivedactinomycetes;Metabolites;Salinispora;Verrucosispora;Marinispora放线菌是一类高(G+C)%的革兰阳性细菌,与人类关系密切。
海洋放线菌研究进展_田新朋
MiniReview
微生物学报 Acta Microbiologica Sinica 51 ( 2 ) :161 - 169 ; 4 February 2011 ISSN 0001 - 6209 ; CN 11 - 1995 / Q http : / / journals. im. ac. cn / actamicrocn
[ 7] 菌 。 而 Grossart 从海雪 中 分 离 到 50 个 菌 株 中, 有
5 个为放线菌, 占 10% 。 另外, 在海洋最深处的马里 亚纳 海 沟 ( the Mariana Trench ) 10 898 米 的 沉 积 环 利用常温 、 常压 等 分 离 条 件, 仍旧发现了 6 个属 境, ( Dermacoccus , Kocuria , Micromonospora , Streptomyces , Tsukamurella 和 Willianmsia ) [8 ]的 38 株放线菌 。 虽然海洋沉积环境中放线菌占纯培养微生物的
小型综述
海洋放线菌研究进展
田新朋
1
1, 2
1* 2* , 张偲 , 李文均
中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室, 中国科学院海洋微生物研究中心, 广东省海洋药物重点实验室, 中国科学 510301 650091
院南海海洋研究所, 广州
2
云南大学省微生物研究所, 教育部微生物多样性可持续利用重点实验室, 昆明
“973 项目 ” ( 2010CB833801 ) ; 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 40906075 , 40906076 ) ; 中 国 科 学 院 创 新 项 目 ( KSCX2 -YW-G073 , 基金项目:国家 KSCX2 -YW-G065 和 KSCX2 -YW-Z1018 ) ;中国科学院南海海洋研究所青年人才领域前沿项目 ( SQ200901 )
一种海洋真菌来源蒽环类化合物灰绿霉素A抗肿瘤作用的早期成药性研究的开题报告
一种海洋真菌来源蒽环类化合物灰绿霉素A抗肿瘤作用的早期成药性研究的开题报告
一、研究背景
蒽环类化合物是一类广泛存在于自然界中的化合物,具有多种生物
活性,其中包括抗肿瘤活性。
海洋真菌是一种重要的天然产物来源,已
经发现了多种具有抗肿瘤活性的海洋真菌次级代谢产物。
其中,灰绿霉
素A是一种具有抗肿瘤活性的蒽环类化合物,其来源于海洋真菌。
近年来,越来越多的研究表明,灰绿霉素A对肿瘤细胞的生长有明显的抑制
作用。
因此,研究灰绿霉素A的抗肿瘤作用及其作用机制,对于开发新
型抗肿瘤药物具有重要价值。
二、研究目的
本研究旨在探索灰绿霉素A抗肿瘤作用的早期药效学研究,评估其
抑制肿瘤细胞增殖和诱导肿瘤细胞凋亡的能力,并初步探究其作用机制,为开发新型抗肿瘤药物提供新的思路和方向。
三、研究内容
1. 灰绿霉素A的提取和纯化
采用优化的方法提取和纯化灰绿霉素A,并对其结构进行鉴定。
2. 药效学评估
评估灰绿霉素A对人肺癌A549细胞的细胞增殖和凋亡的作用,利用MTT法和流式细胞术进行实验。
3. 作用机制研究
初步探究灰绿霉素A作用的可能机制,如细胞周期和紫杉醇缺失突
变相关途径的调控。
四、研究意义
本研究旨在探寻海洋真菌来源的灰绿霉素A的抗肿瘤作用及其作用机制,对于开发新型抗肿瘤药物具有重要意义,并为进一步研究和开发具有潜力的抗肿瘤药物提供思路和方向。
海洋放线菌研究的新进展
海洋放线菌研究的新进展首先,通过海洋放线菌的筛选和分离,研究人员已鉴定出许多新的海洋放线菌菌株。
这些菌株来自不同的海洋环境,如海水、海底地球化学活动区域等。
这些新菌株具有丰富的多样性和生物活性,为进一步研究海洋放线菌的化学成分和生物学活性提供了重要的资源。
其次,对海洋放线菌代谢产物的研究已取得了突破。
研究人员通过分离、纯化和鉴定,发现了一系列新的海洋放线菌代谢产物。
这些化合物包括抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物等。
例如,一项研究报道了一株从海洋中分离的放线菌菌株产生的新化合物,具有良好的抗肿瘤活性。
这些新的代谢产物显示出潜在的临床应用前景,为新药开发提供了新的方向。
此外,对海洋放线菌生物合成途径的研究也取得了进展。
研究人员通过分析放线菌基因组和转录组数据,揭示了许多海洋放线菌的次级代谢基因簇。
这些基因簇编码着合成特定代谢产物的酶和调控蛋白。
通过进一步的研究,研究人员已成功地利用基因工程和生物合成技术,改造和调节放线菌的生物合成途径,增强目标代谢产物的产量和多样性。
这将有助于加速新药物的发现和生产。
最后,随着对海洋环境的深入了解,研究人员对海洋放线菌的生态学角色也表现出兴趣。
他们发现,海洋放线菌在海洋生态系统中起着重要作用,例如参与有机物的降解和循环。
此外,海洋放线菌还与其他生物形成复杂的共生关系,如共生海绵。
这些共生关系对于海洋生态系统的稳定和功能具有重要意义。
综上所述,海洋放线菌研究在近年来取得了新进展。
通过对新的菌株的筛选和分离、海洋放线菌代谢产物的研究、生物合成途径的解析以及生态学角色的探索,我们对海洋放线菌的了解更加全面。
这将为新药物的发现和海洋生态系统的保护提供重要的科学依据。
【推荐下载】一种新型海洋来源的蒽环类化合物D19抗肿瘤活性及机制的研究
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一种新型海洋来源的蒽环类化合物D19抗肿瘤活性及机制的研究
【编者按】医药论文是科技论文的一种是用来进行医药科学研究和描述研究成果的论说性文章。
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一种新型海洋来源的蒽环类化合物D19抗肿瘤活性及机制的研究
作者:袁洁,何振健,吴珏珩,朱勋
【摘要】目的探讨新型海洋源性蒽环类化合物D19的抗肿瘤作用及分子机制。
方法采用四甲基二氮唑蓝(MTT)比色法、脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)、免疫印迹法(Western Blotting)检测D19对人乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-435生长的影响及相关信号通路蛋白的变化。
结果D19对MCF-7、MDA-MB-435的半数抑制浓度(IC50)分别为4.01 mol/L和7.32 mol/L;D19具有有效诱导人乳腺癌细胞凋亡的作用;Western Blotting结果显示D19作用后细胞中的凋亡蛋白如caspase 9以及下游的效应蛋白PARP都发生裂解。
结论从细胞水平和分子水平证明新型海洋源性蒽
1。
一株海洋放线菌次生代谢产物的分离鉴定及抑菌活性研究
一株海洋放线菌次生代谢产物的分离鉴定及抑菌活性研究放线菌,尤其是链霉菌,作为抗生素的重要来源,一直以来都是天然产物研究的热点之一。
本文以德国北海海水中分离到的一株海洋放线菌为研究对象,通过对其16S r DNA测序鉴定其与链霉菌Streptomyces sp.strainnenu<sub>D</sub>S<sub>2</sub>1有99%的同源性。
本实验将该菌编号为AC1。
通过初期大米培养基发酵,发现其代谢产物种类丰富,且乙酸乙酯及正丁醇萃取部分对水稻纹枯病菌、梨黑斑病菌表现出良好的抑菌活性。
对该菌采用大米发酵以及高氏一号液体培养基发酵,之后用硅胶柱、凝胶柱、C18反相柱以及高效液相色谱柱等色谱分离纯化方法结合薄层色谱分析对其发酵产物进行分离纯化,对分离得到的代谢产物成分采用质谱(MS)以及1D和2D 核磁(1H-NMR、13C-NMR、HMBC、HSQC)等波谱技术进行结构鉴定,并进行抑菌活性的研究,最终结果如下:(1)从AC1的大米发酵代谢产物中分离出了编号为I-VIII共8个单体化合物。
其中I号化合物为2,3-dihydroxybenzamide,II号化合物为pyramidamycin B,VIII号化合物为flufuran,V、VI、VII号化合物为首次从自然界中分到的酰胺类天然产物,III、IV为新的化合物。
I,II,III,IV,VII号化合物为苯甲酰胺类化合物,V,VI,VIII号化合物为呋喃类化合物。
从高氏一号液体发酵代谢产物当中分到了IX和X两个单体化合物.其中IX号为苯甲酰胺类化合物3-[(3’-amino-3’-oxoprop-1’-en-2’-yl)oxy]benzamide。
X号化合物为新的链型酰胺类化合物。
在分离鉴定的10个化合物当中,VIII 化合物为该菌产生的主要成分。
(2)将分离得到的10个化合物采用滤纸片扩散法对番茄灰霉病菌、苹果斑点落叶病菌、梨黑斑病菌、水稻纹枯病菌、玉米大斑病菌5种植物病原真菌以及金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌三种病原细菌作体外抗菌实验,筛选其中具有抗菌活性的成分,其中VIII化合物对番茄灰霉病菌、水稻纹枯病菌、苹果斑点落叶病菌都具有一定的抑菌活性,V,VI化合物则表现出对枯草芽孢杆菌的抑制活性。
海洋放线菌070005抗真菌活性次生代谢产物研究
海洋放线菌070005抗真菌活性次生代谢产物研究摘要】本文对一株抗真菌活性海洋放线菌070005的大规模发酵物进行有序分离,制备其分离馏分,并对其化学成分作初步研究。
通过萃取、硅胶柱层析,并运用硅胶柱色谱、ODS柱色谱、高效液相色谱等手段,从放线菌070005的代谢产物中分离得到2个化合物,并采用质谱、核磁等方法鉴定其中一个化合物,为环(脯酪)[cyclo-(Pro-Tyr)]二肽。
【关键词】海洋放线菌环二肽分离馏分【中图分类号】R931.77 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2013)12-0123-021.海洋放线菌代谢产物研究概况天然产物主要指来源于动物、植物体内和微生物的次级代谢产物[1](Secondary Metabolites)。
目前临床使用的化学药物中,近一半是直接来源于天然的化学物质,或由天然产物作为先导化合物经结构改造而来[2]。
微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称[3],它包括原核类的细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体和蓝细菌,真核类的真菌(酵母菌和霉菌)、原生动物和微藻类,以及非细胞类的病毒、类病毒和朊病毒等。
关于次级代谢产物,根据Mann的定义[4],与初级代谢产物相对应,是指并非微生物生长繁殖所必需,而是在某种特定的条件下以初级代谢产物为前体物质,经过特殊的生物合成途径合成的,往往具有某些重要生理功能的一类化合物。
微生物次级代谢产物的研究首先发源于陆地微生物,特别是上世纪20年代青霉素的发现,开创了微生物活性物质的研究时代,许多微生物来源的药物被应用于临床。
对海洋生物活性物质的研究尽管从20世纪60年代才开始[5],但越来越多的资料显示,陆地微生物产生新颖结构化合物的概率在下降,而海洋微生物却越来越被看好,认为是产生新颖活性物质的重要来源。
种类繁多、生境复杂的海洋微生物相对于陆地微生物而言,更能耐受高盐、高压、低营养、低光照等特殊生存条件。
海洋真菌活性代谢产物的研究进展
44 2011, Vol. 32, No. 增刊 食品科学海洋真菌活性代谢产物的研究进展王劲松*,易庆平,向会耀(荆楚理工学院生物工程学院,湖北荆门 448000)摘 要:海洋微生物是天然生物活性物质的丰富源泉,从海洋微生物中寻找和开发活性代谢产物是当今天然药物化学的研究热点,海洋真菌活性代谢产物是海洋微生物代谢产物的重要分支之一。
本文对海洋真菌的特点、培养条件以及目前在国内外发现的主要生物活性代谢产物进行了介绍,这将为今后海洋真菌活性代谢产物的研究起到参考作用。
关键词:海洋真菌;微生物代谢产物;生物活性化合物Advance in Bioactive Metabolites from Marine FungusWang Jinsong,Yi Qingping(Department of Bio-Engineering,JingChu College of Technology, Jingmen, Hubei 448000)Abstract: The metabolites of marine microorganisms are rich sources for screening new leads compounds. The present study focuses on extracting and developing bioactive metabolites from marine microorganisms, the research on marine fungus are also becoming hot-spot. The review introduces the characterization, culture condition and bioactive metabolites at the country and oversea about marine fungus, to have the reference for the future research of bioactive metabolites.Key words: marine fungus; microorganism metabolites; bioactive compounds 中图分类号:TS2文献标识码:A文章编号:1002-6630(2011)增刊1-0044-03前 言自1929年弗莱明从真菌中发现青霉素以来,微生物活性代谢产物成了药物的丰富源泉。
海洋新放线菌及其次级代谢产物研究进展
中 图分 类 号 :Q7 1 文 献标 识码 :A
Re e r g e s i h i c e y o w a i — r v d a tn m y e e c nt p o r s n t e d s ov r f ne m r ne de i e c i o c ts a d t i e o a y m e a o ie n he r s c nd r t b lt s
a o o ia c i iy. A m on h m , m a a u b e e d n o po ds w e e o a n d f r dic v r f n w nd bi l g c l a tvt g te ny v l a l la i g c m un r bt i e o s o e y o e
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中 国抗 生 素 杂 志 2 0 年 9月 第 3 卷 第 9期 07 2
・5 3 ・ 1
文章 编 号 : 0 1 8 8 ( 0 7 0 — 5 30 1 0— 谢产 物研 究 进展
W a g S u xa。 Z u Tin j o, n h — i h a —i a
Lu Z e — u, Gu Qin q n a d Z u W e— ig h ny a —u n h i n u r
( y La o a o y o a i e Dr g fM i it y o d c t n,Ch n ,Ke b r t r f M a i e Dr g fS a d n r v n e Ke b r t r fM rn u so n s r fE u a i o ia y La o a o y o r u s o h n o g P o ic , n
一株深海来源放线菌的次级代谢产物研究
一株深海来源放线菌的次级代谢产物研究王鸿;周广敏;华熠【摘要】利用抗菌活性为导向,对一株深海来源放线菌Amycolatopsis sp.WP1进行发酵培养,分离得到7个化合物分别是樱黄素(1),6-甲氧基甲基丁香酚(2),4',7-二羟基异黄酮(3),4',5,7-三羟基异黄酮(4),大豆苷(5),6″-乙酰基-大豆苷(6),黄豆黄苷(7),这7个化合物均是首次在这株菌中分离得到.对这7个化合物做了四株菌的抗菌活性评价,MIC结果显示,7个化合物都没有较好的抗菌活性(MIC>100μg/mL).【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2018(049)011【总页数】4页(P23-26)【关键词】放线菌;生物活性;分离纯化;次级代谢产物【作者】王鸿;周广敏;华熠【作者单位】浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014;浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014;浙江工业大学药学院, 浙江杭州 310014【正文语种】中文海洋微生物因处于独特的高压、高盐、低温等环境造就了其与陆地微生物不同的代谢途径[1],海洋来源的放线菌产生了许多具有生物活性的次级代谢产物,包括抗菌、抗肿瘤、细胞毒性、免疫抑制剂等,生长在未知或未开发环境中的放线菌,包括研究较少的海洋环境中的放线菌,成为开发新次级代谢产物的主要来源[2]。
本文针对一株分离自西南印度洋2945 m深的海洋沉积物中的稀有放线菌新菌株Amycolatopsis sp.WP1,进行发酵,以抗菌活性追踪为导向,对其次级代谢产物进行了研究。
1 实验部分1.1 实验仪器与材料Amycolatapsis sp.WP1是采自西南印度洋深海洋沉积物中的稀有放线菌新菌株,由国家海洋局第三研究所张改云老师鉴定[3],保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,编号CGMCCNo.10738。
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus AB 2010021)、大肠杆菌(Escherichia coli AB 94012)、白色念珠菌(Candida albicans AY 204006)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis CMCC(B)63501)为浙江工业大学药学院保存。
海洋放线菌研究的新进展
海洋放线菌研究的新进展3刘妍 李志勇33(上海交通大学生命科学技术学院海洋生物技术实验室,上海 200240)摘 要: 海洋放线菌由于其独特的代谢途径和合成新颖抗生素的能力,已经广泛引起人们的关注。
本文就海洋放线菌在海洋环境中的分布、医药领域的应用及其相关研究方法进行了综述。
关键词: 海洋放线菌 分布 抗生素 研究方法N ew R esearch Progress of Marine Actinomycetes3Liu Yan Li Zhiyong 33(M arine B iotechnology L aboratory ,S chool of L i f e S cience and B iotechnolog y ,S hanghai J iao Tong Universit y ,S hanghai 200240)Abstract : Great attentions have been paid to marine actinomycetes for their particular metabolic pathway and the ability to synthesize new antibiotics.This review summarized new development on the distribution ,pharmaceuti 2cal application and research approach of marine actinomycetes.K ey words : Marine actinomycetes Distribution Antibiotics Research approach 放线菌(acti nom ycetes )是一类高(G +C )%的革兰氏阳性细菌。
自1875年Cohn 从人泪腺感染病灶中分离到一株链丝菌(st reptot hri x )以来,放线菌由于其拥有独特的合成多种结构复杂的次生代谢产物的能力引起了人们的广泛关注。
四株海洋放线菌遗传转化体系的研究
四株海洋放线菌遗传转化体系的研究作者所在的课题组,自1998年以来从胶州湾海泥中陆续分离了800株海洋放线菌,并从4株放线菌中分离出了12个新结构活性化合物。
选择产生新颖抗肿瘤抗生素的海洋放线菌M045和M048,产全霉素的海洋放线菌M095和产蒽醌类化合物的海洋放线菌M097为研究材料,建立了海洋放线菌的遗传转化体系,为海洋放线菌的遗传工程操作及天然化合物组合生物合成奠定了基础。
(1)通过接合转移建立了菌株M045的遗传转化体系。
用来源于蓝藻Anacystis nidulans UTEX625的别藻蓝蛋白基因验证了转化体系的有效性。
通过PCR及基因组步移方法获得长度为1709bp的部分聚酮合成酶(PKS)基因,分析其同放射菌素基因具有同源性,利用基因中断插入失活该基因,但未获得突变株。
因此尝试通过反向遗传学方法,克隆该菌株中新骨架抗肿瘤抗生素——中国霉素的生物合成基因簇,本研究已经构建了该菌株Fosmid基因组文库,对基因组文库的筛选工作正在进行中。
(2)利用PEG-介导的质粒pIJ702转化原生质体和接合转移两种方法均成功获得菌株M048的转化子,其中接合转移率高达10-4。
菌株M048来源于高盐的海洋环境,维持原生质体所需渗透压与模式菌株—变铅青链霉菌(Streptomyceslividans)有很大差异,本研究对菌株M048原生质体形成和再生的各种因素进行了优化,获得了渗透压稳定剂蔗糖最佳浓度为0.4M。
质粒pIJ8600整合于菌株M048染色体上,对该转化株的抑菌活性、薄层层析(TLC)以及HPLC-MS进行了分析。
结果表明,同野生菌株相比,该转化株对7种受试菌的抑菌活性显著增强,TLC显示差异的化合物条带,HPLC-MS显示化合物组分有差异。
因此质粒pIJ8600的整合,引起菌株次级代谢产物生物合成途径的改变,使有抑菌活性的化合物大量累积。
从菌株M048染色体上克隆获得了1196bp的部分PKS基因,通过基因中断插入失活该基因,结果显示M048突变株次级代谢产物抑菌活性增强,HPLC分析发现显著差异。
海洋放线菌Y-0117农用活性代谢产物的研究
海洋放线菌Y-0117农用活性代谢产物的研究杨巍民;斯聪聪;杨星;徐文平;陶黎明【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2013(30)1【摘要】在农用抗生素筛选中发现代号为Y-0117的海洋放线菌菌株所产生的代谢产物对植物病原真菌具有良好的抑制作用.对Y-0117发酵液进行萃取、硅胶柱层析、制备薄层色谱、制备HPLC,分离纯化得到两个活性组分0117A和0117B.通过紫外光谱、质谱、核磁共振等手段,确定0117A的分子式为C35H56O8,分子量为604,结构与已知化合物Bafilomycin D相同;0117B的分子式为C42H60O12,分子量为756,结构与近期发现具有抗癌活性的已知化合物Hygrobafilomycin相同.研究发现0117B对多种植物病原真菌具有良好的抑制活性,对稻瘟病菌的最小抑制浓度为15.63 μg·mL-1.%The secondary metabolites generated by marine Actinomycete Y-0117 had good bioactivity against many plant pathogenic fungi. Through fermentation, solvent extraction, silica gel chromatography, thin layer chromatography and high performance liquid chromatography,two antifungal macrolide compounds 0117A and 0117B were isolated from the culture extract of strain Y-0117 by bioassay-guided fractionation. The spectra data of UV,ESI-MS,NMR were used to identify these compounds. The molecular formula of compound 0117A was confirmed as C35 H56O8 with molecular weight of 604 and the structure as the same as the known compound ba-filomycin D. The molecular formula of the compound 0117B was confirmed as C42H60O12 with the molecular weight of 756 and the structure as the same as hygrobafilomycin which was found with anti-cancer activity. The compound 0117B had good bioactivity against several plant pathogenic fungi, the MIC of compound 0117B a-gainst Pyricularia oryzae was only 15.63 μg·mL-1, This paper firstly reported the compound 0117B activity in anti-plant pathogenic fungi.【总页数】4页(P24-27)【作者】杨巍民;斯聪聪;杨星;徐文平;陶黎明【作者单位】上海市农药研究所,上海200032;华东理工大学药学院,上海200237;上海市农药研究所,上海200032;华东理工大学药学院,上海200237;华东理工大学药学院,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ458【相关文献】1.海洋放线菌活性代谢产物的研究进展 [J], 宗志友;魏刚;斯聪聪;王莹2.海洋放线菌Y12-26中抗真菌活性代谢产物的分离纯化与结构鉴定 [J], 程亮;罗明明;吴继纲;郝有武;徐文平;陶黎明3.海洋放线菌活性代谢产物研究最新进展 [J], 朱峰;刘晓红;林永成4.海洋放线菌XS904活性代谢产物的初步研究 [J], 楼乔明;杨文鸽;竺巧玲;孙爱飞5.海洋放线菌M313菌株的鉴定及其抗肿瘤活性代谢产物的初步研究 [J], 林亲雄;刘纯慧;奚涛;叶亮;邢莹莹因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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药物生物技术Pharmaceutical Biotechnology2011,18(6):559 562海洋放线菌代谢产物蒽环类化合物研究进展马毅敏,陆园园,邢莹莹,奚涛*(中国药科大学生命科学与技术学院,江苏、南京210009)摘要海洋放线菌代谢产物是抗肿瘤活性物质的重要来源。
近年来,从海洋放线菌中分离到很多新化合物,其中许多结构新颖的蒽环类代谢产物具有良好的抗菌抗肿瘤活性。
文章对近年来从海洋放线菌中分离得到的蒽环类代谢产物进行了归纳,并展望今后海洋天然产物的发展方向。
关键词海洋放线菌;蒽环类化合物;抗生素;抗肿瘤活性中图分类号Q514.3文献标志码A文章编号1005-8915(2011)06-0559-04海洋放线菌作为海洋微生物中一个重要的类别,被认为是生物活性代谢产物的重要的来源。
据报道大约有23000个具有生物活性的次级代谢产物由微生物产生,其中超过10000个化合物由放线菌产生,即所有微生物来源的活性代谢产物,45%来自于放线菌。
根据不完全统计,在21世纪分离自海洋放线菌的新型化合物的数量是上个世纪的两倍还要多。
跟陆生放线菌一样,海洋放线菌也将成为医药产业的另一个重要的微生物来源。
微生物代谢产物是最重要的肿瘤化学治疗药物[1],它们最早出现在1940年,海洋放线菌中,大部分的化合物由链霉菌属产生,其中许多次级代谢产物都是有效的抗生素。
备受关注的抗生素有:放线菌素D,多柔比星、柔红霉素、丝裂霉素、博莱霉素和平阳霉素、烯二炔类抗生素力达霉素等。
其中多柔比星,柔红霉素等蒽环类抗生素是最有效的抗肿瘤化合物,比其他的化学治疗药物能够更有效的治疗各种癌症[2]。
它们被用于治疗多种癌症,包括白血病,淋巴瘤,乳腺癌,子宫癌,卵巢癌以及肺癌[3]。
1海洋放线菌来源的蒽环类化合物蒽环类化合物都拥有醌类的骨架,由芳香环状结构组成的刚性平面再通过一个氧-糖苷键连接一个氨基糖[4]。
蒽环类化合物是通过插入DNA双链,形成复合物来抑制DNA或者RNA的形成。
它们也能通过拓扑异构酶Ⅱ触发DNA的降解,最终引起细胞凋亡。
它们的不良反应是呕吐和具有心脏毒性,心脏毒性会部分限制这类化合物的效用。
第一个被成功发现的蒽环类抗生素是1966年的柔红霉素,由海洋放线菌Streptomyces peucetius中分离得到。
阿霉素在1967年被发现。
在柔红霉素和阿霉素之后,一系列半合成的化合物(如伊达比星和表柔比星)诞生了并且进入了临床应用。
表柔比星在1999年通过FDA认证,在化学治疗过程中要优选于多柔比星,因为它表现出更少的副作用。
表柔比星的糖的4位碳上有一个独特的空间取向,这可能决定了它快速的功效及较少的毒性。
表柔比星最早用于乳腺癌,卵巢癌,胃癌,肺癌和淋巴癌。
戊柔比星是多柔比星的半合成类似物,在1999年作为化学治疗药物,用于治疗膀胱癌。
近年来许多蒽环类化合物及蒽醌类物质展现出很好的生物学活性,如抗真菌活性,抗病毒活性,抗肿瘤活性以及抑制蛋白质合成的活性。
很多新型的蒽环类抗生素及醌类物质成功的从海洋放线菌中分离出来,见表1。
Lomaiviticins A和Lomaiviticins B分离自一株嗜盐放线菌(LL371366)[5]。
这两个化合物都被证明具有较强的DNA损伤活性,而且Lomaiviticins A能够裂解双链DNA,对许多肿瘤细胞株具有细胞毒活性。
这两个化合物对金黄色葡萄球菌和屎肠球菌表现出了有效的抗菌活性。
Komodoquinone A及Komodoquinone B分离自链霉菌Streptomyces sp.KS3,其中Komodoquinone B是Komodoqui-none A的苷元[6]。
Komodoquinone A是一个特有的蒽环类抗生素,其结构中有一个未知的氨基糖连接在4位碳上,而不是连在我们普遍知道的蒽环类抗生素的7位碳上[7]。
研究发现Komodoquinone A在浓度为1μg/mL时,能够诱导成神经瘤细胞(Neuro-2a)分化。
以Komodoquinone A治疗癌症时,能在G1期就阻止Neuro-2a细胞分裂,这些数据表明连在4位碳上的氨基糖对于Komodoquinone A在神经细胞中的作用十分重要[8]。
955收稿日期:2011-03-28修回日期:2011-05-06基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(No.81001395)。
作者简介:马毅敏(1985-),女,汉,江苏南通人,硕士研究生,主要从事海洋放线菌代谢产物研究。
E-mail:zdj123727@。
*通讯作者:奚涛,男,中国药科大学,教授,博士生导师。
Email:xi_tao18@。
药物生物技术第18卷第6期表1近年来海洋放线菌代谢的蒽环类化合物化合物来源菌株结构类型研发年代Lomaiviticins A,B Nocardia sp.LL371366醌类2002 Komodoquinone A,B Streptomyces sp.KS3蒽环糖苷类2003教酒菌素Streptomyceschartreus NRRL-2287多聚乙烯2006 Himalomycin A,B Streptomyces.sp.B6921蒽环糖苷类2003 SS-228Y Chainia sp.SS-228蒽醌类2000 Parimycin,Trioxacarcins Streptomyces.sp.B8652蒽醌类2008 Gutingimycin Streptomyces.sp.B8652蒽醌类2008特曲霉素D S.chinaensis AUBN1/7醌类2005日光霉素Streptomyces sp.B8005醌类2005 Marmycins A,B H990醌类2007Resistoflavine Streptomyces chibaensis AUBN1/7醌类2006Leach从教酒放线菌(Streptomyceschartreus NRRL-2287)中分离得到教酒菌素。
教酒菌素是一个芳香类的糖基化多聚乙烯,现在正在Ⅱ期临床试验中[9],它具有一个非常独特的结构,由蒽环类物质中间体经过一系列的氧化重排形成的一个特殊结构。
它是通过与DNA结合,介导DNA的单链裂解,抑制拓扑异构酶Ⅱ来发挥抗肿瘤作用的[10]。
它对于不同的肿瘤细胞株(如P388和L1210小鼠白血病细胞株,B16黑色素瘤细胞株)都有显著的抑制活性[11]。
Himalomycin A,Himalomycin B和Rabelomycin是从链霉菌S.sp.B6921中分离得到的,它们是C-苷类的蒽环类抗生素[12]。
HimalomycinA和Himalomycin B是具有稀有的Fridamycin E生色团的蒽醌类化合物,它们是蒽环类抗生素的前体,具有非常强的抗菌活性。
蒽醌家族中的化合物,与蒽环类抗生素密切相关。
蒽醌类化合物Parimycin,Trioxacarcins和Gutingimycin产自链霉菌S.sp.B8652,显示出了不同程度的抗肿瘤活性。
Pari-mycin显示了对多株肿瘤细胞的抗肿瘤活性(如GXF251L,H460,LXFA629L,LXFL529L,MCF-7等)。
Trioxacarcins A 至Trioxacarcins D显示出了显著的抗肿瘤活性,Trioxacarcin A在Trioxacarcins中是最有效的。
Gutingimycin的活性较弱,其IC50值在3.386μg/mL。
蒽醌家族中的另一个化合物———1,8-dihydroxy-2-ethyl-3-methylanthraquinone,产自链霉菌S.sp.FX-58。
这个化合物显示出对HL-60,BGC-823和MDA-MB-4353种肿瘤细胞的抑制作用,对其IC50值分别为6.83,82.2,56.59μg/mL[13]。
Kim[14]等从海洋放线菌Actinomaduraroseola(A108)中分离到有抗菌活性的蒽醌类化合物,在抗菌实验中发现该化合物仅对革兰阳性菌有抑制作用。
2006年,从一株对金黄色葡萄球菌及绿脓杆菌具有抗菌活性的放线菌S.sp.B8000的发酵液中分离得到两个蒽醌类化合物。
这两个化合物分别为8-hydroxy-3-methoxy-1-propylanthraquinone和3,8-dihydroxy-1-propylanthraquinone。
特曲霉素D是另一个具有抗肿瘤活性的醌类化合物[15],分离自海洋放线菌S.chinaensis AUBN1/7。
特曲霉素D具有细胞毒活性,还具有调控凋亡的作用,日光霉素和特曲霉素都产自于链霉菌B8005,日光霉素还从链霉菌B4842中分离得到,是HIV-1蛋白酶抑制剂[16]。
Schumacher等人从一株海洋放线菌中分离得到化合物γ-Indomycinone。
它对HCT-116结肠癌细胞有微弱的细胞毒性,可能是通过与DNA形成松散的加成物起作用的。
从日本Sagami Bay浅海海泥分离到的放线菌Chainia sp.SS-228可以产生一种新的抗生素SS-228Y,它的结构特征表明其在光和热的作用下极不稳定,能够转变成类似SS-228R的蒽环类抗生素。
SS-228Y可以抑制乳腺癌在小鼠中的生长,以大于1.56μg/d的给药剂量连续给药10d,发现能够延长患有埃列希腹水肿瘤的小鼠的存活期。
Marmycins A和Marmycins B是两个新的细胞毒活性的醌类物质,它们分离自链霉菌H990[17]。
它们对人类结肠腺癌HCT-116细胞株具有细胞毒活性,其中Marmycin A的IC50值为60.5nmol/L,Marmycin B的IC50值为1.09μmol/L。
Resistomycin(13)和Resistoflavine分离自海洋链霉菌,其中Resistoflavine对肿瘤细胞株viz.HMO2(胃癌)和HepG2(肝癌)有明显的细胞毒作用,前者IC50为0.013μg/mL,后者IC50为0.016μg/mL,此外这两个化合物还有微弱的抗革兰阳性菌和阴性菌的活性[18]。
2结语蒽环类化合物已经成为了一个来自放线菌的最大的抗生素群体,它们其中的大多数都高度糖基化,具有较好的抗肿瘤活性。
蒽环类抗生素通过抑制拓扑异构酶Ⅱ的再连接反应,导致与蛋白质相连的单链和双链DNA的断裂,最终导致细胞溶解性的DNA损伤和细胞死亡[19]。
然而,蒽环类抗生素是如何结合DNA拓扑异构酶Ⅱ,裂解复合物这个精确的步骤依然有待进一步的研究和探索。
世界各国的研究者从海洋放线菌的代谢产物中已发现了许多具有抗菌、抗肿瘤活性的蒽环类化合物,为抗菌、抗肿瘤药物的研究提供了重要的先导化合物。