海洋放线菌盐孢菌属研究进展

1991年,Jensen等从热带及亚热带海洋样品中分离获得了放线菌目专性海洋放线菌类群MAR1。根据形态学特征、生理生化特征及16S rRNA基因分析,提议该类群为新属——盐孢菌属(Salinospora)。2005年,盐孢菌属被正式报道,并将Salinospora更正为Salinispora。盐孢菌属是放线菌目第一个被报道的专性海洋微生物属,可以产生丰富的活性次级代谢产物,使盐孢菌属成为海洋微生物研究的热点。短短几年内,相继报道了许多研究成果。本文从盐孢菌属的建立过程、属及所含种的分类特征、生理生态学研究、次级代谢产物和分子生物学研究等方面对盐孢菌属的研究进展进行综述。     

海洋放线菌Marinactinospora thermotolerans的研究进展

海洋放线菌以产生多种活性天然产物而著称,其中部分结构新颖的活性化合物具有发展成为新药的巨大潜力,引起国内外相关领域研究人员的极大关注。同时,也促进了我国海洋放线菌研究工作的全面展开。本文系统综述了海洋放线菌新属种Marinactinospora thermotolerans的分类鉴定、新颖的次级代谢产物的发现及其生物合成机制以及该菌株的全基因组生物信息学分析等方面的最新研究进展,以期能为其他海洋放线菌新属种的分类鉴定、活性次级代谢产物的发现和生物合成机制研究提供借鉴作用。     

糖丝菌属放线菌研究进展

1984年美国著名放线菌分类学家Labeda建立的糖丝菌属(Saccharothrix),是典型的丝状稀有放线菌重要类群之一。糖丝菌的气生菌丝在孢子形成过程中通常呈现锯齿状形态,细胞壁含meso-二氨基庚二酸,磷酸类脂主要包括磷脂酰乙醇胺,优势甲基萘醌是MK-9(H4)和MK-10(H4),基因组中16S rRNA基因的特异性诊断核苷酸序列为CAC(607–609)和GTG(617–619)。近年来基因组学研究证实,糖丝菌基因组中存在丰富的聚酮合成酶、非核糖体多肽合成酶等基因簇,具有生物合成化学结构新颖、生物活性多样的次生代谢物与酶产物的潜能,且研究证实糖丝菌能够代谢产生已知抗生素的衍生物或新骨架结构的抗生素,如二硫吡咯酮类、内酰胺类、蒽环类和氯霉素等新抗生素,在抗病毒、抑菌和抗肿瘤等方面具有巨大的医药价值。同时,糖丝菌也是工业酶制剂生产菌种资源的新成员,在酶制剂应用方面具有较强的开发潜力,其代谢产生的几丁质酶、纤维素酶等新型活性酶在现代农业以及轻工业等领域有着广泛应用。另外,糖丝菌凭借自身独特的遗传代谢多样性在土壤有机污染物降解和重金属污染修复中扮演着重要角色。结合近期本实验室发表的...     

培菌昆虫相关放线菌的次级代谢产物研究进展

昆虫共生微生物是一种特殊的微生物资源,其中放线菌在昆虫肠道、体表和巢穴中广泛分布。近年来,人们从培菌昆虫来源的放线菌中分离得到多种新型化合物,可以选择性抑制菌圃的致病真菌,部分还对植物致病真菌、昆虫致病真菌、人类病原菌和癌细胞有抑制活性。因此,研究培菌昆虫相关微生物不仅有助于了解宿主与微生物的共生机制,还能发掘新的活性物质,用于生物农药、生物医药的开发。本文对培菌昆虫来源放线菌次级代谢产物的研究进展进行了综述。     

海洋放线菌研究进展

海洋放线菌因其产生独特的次生代谢产物而备受世界的关注。本文以海洋放线菌的研究历史为主线,综述了海洋放线菌研究的发展历程,海洋放线菌的概念、生物资源、多样性及其分布状况、次生代谢产物以及基因组研究等方面,探讨了其生态功能,最后展望了我国海洋放线菌研究存在的问题及未来发展的前景。     

海洋放线菌资源、研究方法与生物活性研究进展

海洋放线菌生活的环境如养分、光照、氧气浓度、压力、盐度和温度等与陆地环境存在极大差异,因此海洋放线菌形成了独特的生物化学代谢和生理能力。近年来,海洋放线菌成为生物资源开发和研究的热点。海洋放线菌分布广泛,种类多样。海洋放线菌活性代谢产物具有极强的医药应用潜力,其代谢产物的功能研究及重要代谢产物的开发成为海洋放线菌研究的重要方向。此外,海洋放线菌在环境保护以及生产应用等方面展现出的潜能,引起研究人员极大的兴趣。本文结合近年来海洋放线菌的分离种类与生境、海洋放线菌的研究策略与手段以及代谢产物功能多样性进行了归纳总结,以期对海洋放线菌的认识更全面、系统。     

海洋抑菌放线菌Y15的筛选、鉴定及其代谢产物理化性质

【目的】筛选产广谱、高效抑菌活性物质的海洋放线菌,为新型抗生素的开发奠定基础。【方法】采用琼脂块法初筛,打孔扩散法复筛,以金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、枯草芽孢杆菌和单核细胞增生李斯特菌为指示菌从海泥样品中筛选目标菌株;利用20种指示菌株考查Y10、Y11、Y15、Y16和Y21的抑菌谱;通过形态观察和16S r RNA基因序列分析确定菌株分类地位;以单核细胞增生李斯特菌的OD600值为指标探讨Y15抑菌活性物质对该菌的作用方式;以抑菌活性为指标研究Y15抑菌活性物质的理化性质。【结果】共分离12株具抑菌活性的海洋放线菌,其中Y15抑菌谱最广,对20种指示菌株中的18种具有抑菌活性,并且在4种培养基中均能产生抑菌活性物质。16S r RNA基因序列分析表明Y15属于小单孢菌属,并与Micromonospora endolithica亲缘关系最近。Y15抑菌活性物质在144 h达到最高值为480 AU/m L,在168-216 h保持平衡为320 AU/m L。Y15抑菌活性物质对单核细胞李斯特菌作用方式为杀菌。Y15抑菌活性物质在-20-60°C抑菌活性保持稳定,在80-120°C活性逐渐下降,但在120°C处理30 min仍保留37.5%的活性;在p H 7.0-10.0抑菌活性稳定,在p H 2.0-6.0和p H 11.0-12.0抑菌活性均有所损失;Y15抑菌活性物质对紫外和4种酶(蛋白酶K、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和α-淀粉酶)处理均保持稳定,表明活性物质为非蛋白和非多肽类的抑菌物质。【结论】Y15产生的活性物质具有良好的抑菌谱和抑菌活性,且较为稳定,具有较高的应用价值。     

放线菌次级代谢产物研究进展

随着耐药细菌和新型病毒的不断出现,癌症的发病率和死亡率持续上升,迫使人们不断寻找新的化合物来治疗疾病。放线菌次级代谢产物结构新颖,作用独特,具有抗菌、杀虫、抗肿瘤、免疫抑制等活性,广泛应用于医疗、农业、食品等领域,深入挖掘放线菌资源来开发新型抗生素潜力巨大。然而从自然界分离的放线菌生产目标化合物的能力较弱,这直接影响其工业应用,增加其生产成本,因此构建目标化合物高产菌株显得尤为重要。本文以此为出发点,从放线菌新药资源挖掘和放线菌产抗能力提高两个方面对近年来的研究情况进行概述,为放线菌资源开发提供参考。     

海洋来源放线菌3275化学成分及抗肿瘤活性研究

从海洋来源的放线菌Streptomyces sp．3275中分到7个化合物,经IR,ESI-MS,NMR等光谱数据鉴定及与文献对照,确定其结构为环（脯-缬）（1）,环（脯-酪）（2）,环（脯-甘）（3）,环（脯-异亮）（4）,环（脯-亮）（5）,胆甾醇（6）及1-甲基-1,2,3,4．四氢咔啉-3-羧酸（7）;并采用SRB法对其抗肿瘤活性进行了测试,其中化合物2,3,5对温敏型小鼠乳腺癌细胞tsFT210显示弱的增殖抑制活性。     

放线菌核糖体工程的发展与应用

核糖体工程(ribosome engineering)是一项利用靶点位于细菌RNA聚合酶及核糖体功能因子的抗生素诱导细菌产生抗性突变,进而提升菌株次级代谢生产潜能的技术.该方法无需依赖菌株完善的遗传操作体系,可应用于发掘几乎所有放线菌菌株中潜在的宝贵活性次级代谢产物,并广泛应用于放线菌基因组挖掘和次级代谢产物增产优化....     

海洋来源节菱孢菌ZSDS1-F3中PKS-NRPS类天然产物挖掘

【目的】以基因组信息为指导,定向激活海洋来源真菌Arthrinium arundinisZSDS1-F3中沉默的聚酮合成酶-非核糖体肽合成酶(PKS-NRPS)类生物合成基因簇,鉴定次级代谢产物结构。【方法】通过启动子工程和异源表达的策略激活实验室培养条件下沉默或低表达的生物合成基因簇,实现目标化合物的分离,通过HR-ESI-MS和NMR数据分析鉴定产物结构,结合基因重组和生物信息学分析结果推导化合物的生物合成途径。【结果】依据基因组生物信息学分析,从海洋来源真菌A. arundinis ZSDS1-F3中选取一个编码PKS-NRPS类次级代谢产物的生物合成基因簇开展研究,在宿主Aspergillus nidulansA1145中实现了基因簇的异源表达,从中分离到2个新化合物,并推导了其生物合成途径。【结论】基因组信息指导下的天然产物挖掘,可以目标明确地分离产物,加快真菌中新颖天然产物的发现步伐。     

卡伍尔氏链霉菌NA4的Ⅱ型聚酮基因簇的靶向激活及其产物鉴定

【目的】以基因组信息为导向,定向激活海洋来源卡伍尔氏链霉菌（Streptomyces cavourensis） NA4中沉默的Ⅱ型聚酮类次级代谢产物生物合成基因簇,鉴定新产生的次级代谢产物的结构和抑菌活性。【方法】通过添加启动子和敲除负调控基因的方法激活实验室培养条件下沉默或低表达的生物合成基因簇,并完成目标化合物的分离与纯化,通过电喷雾质谱（electrospray ionization-mass spectrometry,ESI-MS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）数据分析鉴定目标化合物结构,对目标化合物进行抑菌活性鉴定,基于生物信息学信息推导化合物的生物合成途径。【结果】根据基因组生物信息学分析,从海洋来源链霉菌Streptomyces cavourensis NA4中选取一个编码PKSⅡ型次级代谢产物的生物合成基因簇开展研究,成功激活目标基因簇,从中分离到1个PKSⅡ型化合物,推导了其生物合成途径并进行了抑菌活性鉴定。【结论】基因组导向下的天然产物挖掘,可以目标明确地分离产物,充分挖掘链霉菌编码次级代谢产物的潜力。     

Oxidation of d-Limonene with Selenium Dioxide-hydrogen Peroxide

Oxidation of d-Iimonene with selenium dioxide-hydrogen peroxide affords (+)-l-hydroxyneodihydrocarveol as the major product formed via cis- and trans-limonene epoxide. Hydrolysis of the former epoxide is much faster than that of the latter, which can therefore be obtained in almost quantitative yield on acid hydrolysis of a mixture of cis- and trans-limonene epoxide (1:1) under mild condition.

Minor significance of oxygenation in an allylic position to a trisubstituted double bond and the difference of accessibility of an allylic position to di- and trisubstituted double bond toward the oxidant were also observed.     

中国南海海洋真菌资源及其活性次级代谢产物研究评述

南海海域广阔,生物资源丰富多样,其中微生物资源尚未得到全面系统的研究和挖掘。本文回顾了中山大学25年来在南海微生物资源及其活性代谢产物方面的研究成果,着重介绍了近10年来本校团队研究红树林真菌资源并对其次生代谢产物开展靶向抗结核、抗炎、抗Ⅱ型糖尿病和抗肿瘤筛选的进展。最后介绍近年来我们利用中山大学海洋科考计划在西沙群岛及其海域初步开展的微生物资源的研究。     

海洋真菌Fusarium sp.次级代谢产物的研究

采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、开放ODS柱色谱以及HPLC等方法从海洋真菌Fusarium sp.的菌丝体中分离得到5个化合物,通过波谱数据及理化性质分别鉴定为3β,15β-二羟基-(22E,24R)-麦角甾-5,8(14),22-三烯-7-酮(1)、3β,5α,9α-三羟基-(22E,24R)-麦角甾-7,22-二烯-6-酮(2)、(22E,24R)-麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇(3)、5α,8α-过氧-(22E,24R)-麦角甾-6,22-二烯-3β-醇(4)和丁二酸(5).其中化合物1和2首次从该属真菌中分离得到.     

北部湾海洋植物及其共附生微生物次级代谢产物研究进展(综述)

海洋植物及其共附生微生物是海洋生物的重要组成部分,能够产生许多结构新颖、活性独特的次级代谢产物,承担多种生理生态功能。北部湾海洋植物物种资源丰富,据统计,海洋植物有3门43种。该文综述了从2002年起北部湾海洋植物及其共附生微生物次级代谢产物的研究进展,从11种红树植物和7种共附生微生物中获得59个新化合物和35个已知活性化合物,从3种海草植物中获得3个新化合物和7个已知活性化合物,从6种海藻植物和1种共附生微生物中获得25个新化合物和8个已知活性化合物,主要涉及结构类型有萜类、生物碱、黄酮类、甾醇,多数具有良好的抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、增强机体免疫力等功效。在此基础上,进一步提出了北部湾海洋植物研究方向及后续的研究建议。该综述为深入研究和开发利用北部湾海洋植物及其共附生微生物提供了参考。