基于环糊精手性选择剂的扑尔敏对映体的毛细管电泳拆分

本文旨在通过对毛细管电泳在手性药物拆分方面的应用原理的探讨,对实验中关于手性选择剂的浓度、缓冲液pH值等对分离拆分效果的影响进行讨论和分析,以期对药物研究有所裨益并得到令人满意的结果。     

红树林源白骨壤链霉菌中多环稠合大环内酰胺类化合物的结构多样性研究

【目的】通过基因组挖掘的方法,研究红树林来源白骨壤链霉菌Streptomyces avicenniae 9-9中多环稠合大环内酰胺(PTMs)类化合物的结构多样性。【方法】通过生物信息学分析白骨壤链霉菌基因组序列,寻找PTMs类化合物的生物合成相关基因;利用UPLC-MS/MS技术对该菌的次级代谢产物进行分析。【结果】在白骨壤链霉菌基因组中发现PTMs生物合成基因簇(aviA-D);从菌液提取物中鉴定出5个PTMs类化合物,其中包括ikarugamycin(化合物1)和capsimycin B(化合物2);基于PTMs类化合物5-6-5环类型的MS/MS碎裂规律,对化合物3–5的结构进行了推测。【结论】红树林来源白骨壤链霉菌S.avicenniae 9-9具有产生5-6-5环类型的PTMs类化合物的能力。     

真菌天然产物异源生产研究进展

真菌天然产物是天然药物的重要来源之一,大规模真菌基因组序列测序的完成表明真菌具有产生丰富的次级代谢产物的潜能。然而,许多真菌或生长缓慢,或不适宜在实验室条件下培养,或难以进行遗传操作,或化合物产量极低等,这些因素导致大量有价值的真菌天然产物无法获得。利用异源表达系统对真菌天然产物进行生产是发现新天然产物及解析其生物合成途径的有效手段,并为定向的以合成生物学的手段去合成重要活性分子奠定基础。本文对目前用于真菌天然产物生产的各种异源表达系统进行了综述,并结合最新的DNA组装技术展望了异源表达系统在真菌天然产物研究中的应用价值和前景。     

链霉菌底盘细胞的开发现状及其应用

天然产物及其衍生物在现代医疗中扮演着举足轻重的角色,其生物活性多样性以及化学结构的丰富性是新药研发的源泉和动力。利用纯化学方法合成天然产物在技术和成本上有很大的困难,加上许多天然产物的原始产生菌具有培养条件苛刻、产量低下等缺点,而且大量基因簇在原始菌株中是沉默的,这使得利用合成生物学思想来指导天然产物生物合成基因簇的异源表达具有重大意义。作为抗生素、抗肿瘤活性物质、免疫抑制剂等次级代谢产物主要来源的放线菌一直是研究者们关注的焦点,特别是随着基因测序技术的飞速发展,人们发现链霉菌基因组中包含着极为丰富的天然产物生物合成基因簇资源。这意味着开发链霉菌底盘细胞作为异源表达宿主有其得天独厚的优势。本综述从底盘细胞开发的意义入手,重点阐述链霉菌底盘细胞构建的策略及现状,随后通过实例阐述了各种底盘链霉菌的实际应用。     

从阿维菌素获得诺贝尔奖到中国创造

纵观世界历史,大国崛起无不伴随着科技的兴起和机制体制的突破。来自大自然的天然产物对于人类的健康起到非常重要的作用,从抗肿瘤明星分子紫杉醇到挽救了无数人生命的抗感染药物青霉素,从治疗代谢疾病到营养保健,都离不开天然产物。此外,还有大量天然产物资源没有被开发过。而随着阿维菌素的发现者Satoshiōmura教授和William C.Campbell博士,及青蒿素的发现者屠呦呦研究员因为这两种天然产物在治疗寄生虫感染病和疟疾上的应用而获得2015年诺贝尔生理与医学奖后,天然产物有望迎来其发展的第二个黄金时代。我国是世界工厂也是天然药物的资源大国,为了实现产业升级,弯道超车,实现大国崛起的中国梦,我国科学家在"十二五"期间围绕着天然产物的高产和创新两大主题开展了富有成效的合成生物学研究。阿维菌素是由阿维链霉菌产生的高效低毒生物杀虫剂,其原料产能占国际市场的100%。但我国原有生产菌株的单位发酵产量较低,高消耗、高污染、片面追求生产规模的粗放型发展模式已经成了阻碍低碳经济持续高速发展的瓶颈。如何从根本上解决问题,提高生产菌株的单位发酵产量和原料利用率,降低能耗和生产成本,减少环境污染,是促进我国从"发酵大国"向"发酵强国"转变的关键。本文以阿维菌素为例,综述其基础研究的技术发展,特别是中国科学院微生物研究所引入合成生物学技术,将阿维菌素的单位产量提高了1000倍,至9 g/L,在内蒙古新威远与阿维菌素产业联盟的公司应用,迫使默克公司全面退出阿维菌素历史舞台,从而引领产业迅速发展的过程,为我国其它天然产物生物制造品种的改良提供思路和方法。     

羊毛硫肽类化合物(Lanthipeptide)生物合成新进展

羊毛硫肽化合物(Lanthipeptides)是由核糖体合成并经过翻译后修饰得到的一大类肽类天然产物。这类化合物广泛的产生于不同种类的细菌,具有丰富的结构和生物活性多样性,为活性药物研究和开发提供重要的来源。本文综述了近几年来羊毛硫肽化合物生物合成进展,从其合成酶结构,进化机制,区域和立体选择性控制等方面进行了简要的讨论,展示了羊毛硫肽类化合物生物合成中特殊而迷人的酶学机制。     

高、低营养水平饲粮对环江香猪结肠菌群结构及代谢物的影响

【目的】研究两种饲粮对环江香猪结肠内容物菌群结构及其代谢物的影响。【方法】选用33.5±8.1 kg的环江香猪10头,随机分为两组,每组5头猪,单栏饲养,分别饲喂高营养水平饲粮(粗蛋白质含量为13.11%,消化能为14.73 MJ/kg)和低营养水平饲粮(粗蛋白质含量为9.77%,消化能为12.24 MJ/kg)。饲喂75 d后屠宰,每组选3头猪采集结肠内容物提取细菌总DNA,PCR扩增获得16S r RNA基因V4标签片段,用于Mi Seq高通量测序,基于QIIME平台比较结肠内容物菌群结构多样性;每组取5头猪的结肠内容物,利用气相色谱和液相色谱分析其中短链脂肪酸、氨氮、生物胺、吲哚和粪臭素的含量。【结果】硬壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门和软壁菌门细菌为环江香猪结肠内容物中的优势菌门;饲粮组成不影响环江香猪结肠内容物菌群结构的多样性,高营养水平饲粮组结肠内容物中广古细菌含量显著低于、瘤胃球菌属和假丁酸弧菌属细菌含量显著高于低营养水平饲粮组;高营养水平饲粮组环江香猪结肠内容物中乙酸和丙酸含量显著低于、氨氮和尸胺含量显著高于低营养水平饲粮组。【结论】硬壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门和软壁菌门细菌为环江香猪结肠内容物中的优势菌门,短期饲喂高营养水平饲粮可改变环江香猪结肠中的部分微生物含量及其代谢特性。     

模型动物中的肠道菌群分析及微生物组研究

正肠道菌群与多种疾病密切相关,从消化道疾病(如炎症性肠病)、心脑血管疾病(如动脉粥样硬化)到代谢类疾病(如II型糖尿病)和许多免疫性疾病(如风湿性关节炎),肠道菌群研究为诸多疾病研究和防治开辟了新的方向[1-3]。在肠道菌群研究领域,模型动物应用和实验结果的动物实验验证非常重要,本刊2016年第7期刊登的姬玉娇、孔祥峰等的论文"高、低营养水平饲粮对环江香猪结肠菌群结构及代谢物的影响"[4],通过对高、     

毛筒壳科真菌次级代谢产物生物活性的评价

毛筒壳科Tubeufiaceae真菌具有产新结构、新活性次级代谢产物的潜力,目前对该科真菌次级代谢产物的研究较少。为了寻找具有生物活性的新化合物,有必要对毛筒壳科真菌次级代谢产物及其活性进行系统深入的研究。本文采用平板对峙法、生长速率法和MTT法,分别测定已分离得到的19株该科真菌活体菌株抑菌活性、发酵物抑菌活性以及发酵物粗提物对不同人体肿瘤细胞株增殖的抑制作用。通过平板对峙法,试验共筛选获得13株活性菌株,其中,红棕毛筒腔菌菌株Tubeufia rubra PF02-2对7种植物病原真菌有明显的抑菌效果,抑制率均高于60%且抑菌谱广。采用生长速率法,发现红棕毛筒腔菌菌株PF02-2经液体发酵后,发酵液对其中4种植物病原真菌仍有一定的抑制作用,且菌丝体部分的乙酸乙酯提取物对马铃薯早疫病病菌Alternaria solani（ZYB）的抑制效果最好。通过MTT法,发现发酵物粗提物对3种肿瘤细胞均具有不同程度的细胞毒活性,其中在300μg/mL时,剑叶莎毛筒腔菌菌株Tubeufia machaerinae ML03-2发酵液部分的乙酸乙酯提取物对人宫颈癌细胞株HeLa和人前列腺癌细胞株PC-3的抑制率（%）分别达到了98.92±0.15和97.86±0.18,在400μg/mL时,对人肝癌细胞株HEPG2的抑制率（%）达到了98.88±0.04;在500μg/mL时,明孢新旋卷孢菌菌株Neohelicosporium hyalosporum ML05-1菌丝体部分的乙酸乙酯提取物对人宫颈癌细胞株HeLa细胞的抑制率（%）为98.32±0.02,在600μg/mL时,对人肝癌细胞株HEPG2的抑制率（%）达到了97.62±0.20,在300μg/mL时,对人前列腺癌细胞株PC-3的抑制率（%）达到了98.91±0.02。该研究结果为开发利用毛筒壳科真菌提供了科学依据。     

链霉菌来源生物碱及药理活性研究进展

不同来源的链霉菌所产生的次级代谢产物具有结构新颖、复杂多样且生物活性良好,是具有研究潜力的药物资源;生物碱类化合物是链霉菌代谢产物中重要活性成分之一。近十年从链霉菌中已经报道了许多生物碱的成分,本文按菌株来源综述了2007~2017年间报道的链霉菌来源的生物碱及其生物活性,为其他研究生物碱及其活性研究提供指导。