海洋链霉菌Streptomyces sp. B9173合成的2-吲哚酮生物碱

【背景】海洋来源的天然产物近年来已成为小分子药物的重要来源。对海洋链霉菌Streptomyces sp. B9173的基因组分析显示,该菌包含多种天然产物的生物合成基因簇,具有产生多种新化合物的潜力。【目的】挖掘B9173菌株中未知的次级代谢产物,以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物。【方法】利用HPLC/LC-MS结合的方法,排除了该菌株产生的已知化合物,确定3个未知化合物作为挖掘对象,然后利用正、反相硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱和高效液相色谱等技术对次级代谢产物进行分离纯化,最后得到化合物单体。利用质谱及核磁共振光谱技术对化合物结构进行解析和鉴定。【结果】确定3个化合物分别是色胺酮、甲基异靛蓝和N,N-二甲基异靛蓝,三者都属于2-吲哚酮生物碱。其中色胺酮具有非常广的生物活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗炎症等,是药物开发的良好前体,这是首次在细菌中被分离得到。甲基异靛蓝是我国临床治疗慢性粒细胞白血病的药物,这是首次在微生物发酵液中被分离得到。目前这3个化合物均主要依赖化学合成。本研究结合B9173菌株的代谢背景,推测了3个化合物的生物合成途径。【结论】基于紫外吸收光谱和质谱特征,从B9173菌株的发酵液中分离鉴定了3个2-吲哚酮生物碱,丰富了微生物活性天然产物的种类,对3个化合物生物合成途径的推测也为进一步研究色胺酮和甲基异靛蓝的生物合成机制奠定基础,后续可利用合成生物学技术重构这类化合物的生物合成途径,提供更便捷、低成本的生物合成方法。     

内生链霉菌Streptomyces sp.Ly221的次生代谢成分

从云南美登木茎皮组织分离得到内生菌Ly221,经16SrDNA部分核酸序列鉴定该菌属于链霉菌属（Streptomyces）。从其液体发酵提取物中分离得到5个化合物,经波谱分析鉴定其结构分别为：4,10-dihydroxy-10-methyl-dodee-2-en-1,4-olide（1）、两个非对映异构体4,11-dihydroxy-10-methyldodec-2-ell-1,4-olides（2／3）、4-hy-droxy-10-methyl-11-oxo-dodec-2-ell-1,4-olide（4）和N—aeetyltyramine（5）。     

链霉菌Streptomyces sp. HS-NF-496中两个Anthrabenzoxocinone类化合物

对链霉菌Streptomyces sp.HS-NF-496的次级代谢产物进行了研究,分离得到两个化合物,经1D和2D NMR、CD、MS波谱分析及与文献数据比较,鉴定它们分别为(-)-(6R,16R)10-Cl-ABX(1)和(-)-(6R,16R)-ABX(2)。对两个化合物的细胞毒活性和抗菌活性评价实验结果表明:化合物1和2对人肺腺癌A549细胞,人结肠癌HCT-116细胞和人神经癌SF-268细胞表现出较弱的细胞毒活性;化合物1和2对绿脓杆菌,金黄色葡萄球菌,枯草芽胞杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌表现出中等强度的抗菌活性。本文首次报道了化合物1的绝对构型。     

中国南海海洋链霉菌Streptomyces sp.rssa1的化学成分研究

对中国南海珊瑚样品来源的链霉菌Streptomyces sp.rssa1代谢产物进行研究。采用正相硅胶柱、ODS反相硅胶柱、Sephadex LH-20凝胶柱以及半制备高效液相色谱等分离方法,从该菌株的大米固体培养基发酵产物中分离得到10个化合物,通过NMR、MS等波谱数据,将化合物结构分别鉴定为四霉素A(1)、四霉素B(2)、kanglemycin M(3)、tryptophandehydrobutyrine diketopiperazine(4)、3-吲哚乙酰胺(5)、N-乙酰基色氨酸(6)、苯乙酸(7)、N-乙酰基酪胺(8)、苯甲酰胺(9)、苯乙酰胺(10)。抗菌活性筛选显示,化合物4对溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)的生长具有弱抑制活性。细胞毒活性测试结果显示,化合物3对巨噬细胞RAW 264.7具有细胞毒活性。环化核苷酸磷酸二酯酶PDE4水解抑制活性筛选未发现化合物在测试浓度下具有抑制活性。     

海洋链霉菌Streptomyces sp.B9173的色霉素A_3及其类似物

链霉菌(Streptomyces sp.B9173)是从智利的太平洋沿岸沉积物中分离得到的海洋放线菌,据报道它可以产生多个哌嗪二酮类生物碱化合物。在这个菌株的全基因组测序完成后,我们首先利用Neighbor-Joining法构建系统发育树,将该菌株初步鉴定为Streptomyces rishiriensis。然后,通过薄层层析、正反相硅胶柱色谱、凝胶色谱、液相半制备等技术对B9173菌株中次级代谢产物进行分离纯化,获得了3个单体化合物,并结合质谱、核磁共振技术对这3个化合物进行结构解析和鉴定。结构鉴定表明化合物1为色霉素A3,化合物2和化合物3初步确定为两个新的色霉素类似物,这为从特殊环境微生物寻找新型药物提供基础。     

海洋链霉菌Streptomyces sp. SCSIO 1672及其代谢产物水杨酸的分离鉴定

从南海海洋沉积物中分离得到1株海洋放线菌,鉴定为链霉菌Streptomyces sp. SCSIO 1672。通过优化发酵条件,采用海虾生物致死活性和高效液相色谱追踪,利用有机溶剂萃取、正相硅胶、反相硅胶等各种色谱层析方法分离出活性化合物,通过波谱数据解析出海洋放线菌SCSIO 1672次级代谢产物中的该活性化合物为水杨酸。     

链霉菌Streptomyces sp.neau-D50中的一个新天然产物（英文）

对borrelidin产生菌Streptomyces sp.neau-D50发酵液中的化学成分进行研究并从中分离纯化得到一个新天然产物,N-acetylborrelidin B,其对人乳腺癌MCF-7细胞和小鼠黑色素瘤细胞株B16的IC_(50)值分别为19.9μM和36.3μM。     

链霉菌Streptomyces sp.KIB-H1424中的一个新的烷基间苯二酚类化合物

运用色谱学方法对一株来自云南省玉溪市元江县的土壤链霉菌Streptomyces sp.KIB-H1424的次级代谢产物进行分离纯化,得到6个单体化合物。运用NMR、MS及与文献数据对比等手段,确定其为一系列的烷基间苯二酚类似物,其中包括1个新的烷基间苯二酚类化合物Adiposatatin E(1)以及5个已知的烷基间苯二酚类似物Adipostatin A(2)、Adiposatin B(3)、Adipostatin C(4)、Adipostatin D(5)和5-Heptadecyl-1,3-benzenediol(6)。运用滤纸片法测定6个化合物对几种病原细菌和真菌的抑菌活性,发现化合物1~6不具有显著的抑菌活性。     

链霉菌Streptomyces.sp NJ0510的分离、鉴定及其抑菌活性的研究

目的:从湖边树木下的土壤中筛选分离链霉菌并研究其抑菌活性。方法:通过对菌的形态学和生理生化特征分析确定其种属。通过滤纸片法研究其次级代谢物的抑菌谱。结果:分离得到的一株链霉菌Streptomyces.sp NJ0510,次级代谢产物能抑制G 细菌,抑菌圈可达10mm以上,而对大肠杆菌等没有抑制活性。结论:该菌代谢产物能够抗耐药的金色葡萄球菌,具有潜在的应用前景。     

海洋链霉菌Streptomyces sp.B-17卤化酶基因的克隆及生物信息学分析

海洋放线菌是生理活性物质重要的产生菌,而海洋放线菌产生的卤化酶可催化生理活性物质的卤化,极大提高了其抑菌和抗癌活性。从大连海域分离出1株链霉菌Streptomyces sp.B-17,从其基因组DNA中扩增一524 bp的基因片段,经与pMD-19T载体连接,转化大肠埃希菌JM109感受态细胞,重组质粒经鉴定证明正向插入到pMD-19T载体。生物信息学分析表明该序列与Actinocorallia herbida DSM 44252的2个依赖FADH2卤化酶基因的同源性为88%,拟编码氨基酸与色氨酸卤化酶(CP001848)的相似性也达到74%,证明所克隆的基因片段为卤化酶基因片段,为后续的基因功能分析及表达奠定了基础。     

南海深海链霉菌Streptomyces sp.SCSIO 5604次级代谢产物lyngbyatoxin A的研究

以卤虫致死活性和HPLC-DAD图谱为指导,充分利用正相、反相色谱技术,对采自南海北部3536 m深的海底沉积放线菌Streptomyces sp.SCSIO 5604的活性次级代谢产物进行了研究,从中分离到一个吲哚内酰胺类化合物,经HR-ESI-MS、1H NMR、13C NMR波谱分析,确定其为lyngbyatoxin A。     

海洋链霉菌Streptomyces sp.SCSIO 1667中吲哚咔唑生物碱类成分的研究

运用大孔树脂柱及硅胶柱层析对南海海洋链霉菌Streptomyces sp.SCSIO 1667的代谢产物进行了研究,从SCSIO 1667菌株的发酵产物中分离得到两个indolocarbazole生物碱类化合物,经质谱,1D、2D NMR波谱数据分析鉴定为星形孢菌素(staurosporine,1)和K-252d(2)。     

深海来源链霉菌Streptomyces griseorubens SCSIO ZY0206多酚蒽酮类代谢产物的研究

从中国南海北部3563 m深的沉积物中分离获得放线菌SCSIO ZY0206,经16S分子生物学鉴定为Streptomyces griseorbens.其发酵产物具有抗菌活性,进而以抗菌活性为指导,采用硅胶柱层析及半制备高效液相色谱法对其代谢产物进行追踪分离,得到4个多酚蒽酮类化合物,经HR-ESI-MS、ESI-MS、1H及13C NMR和HMBC谱鉴定为resistoflavine(1)、resistomycin(2)、1-hydroxy-l-norresistomycin (3)和tetracenomycin D (4).     

链霉菌Streptomyces sp. M-Z18转化前体L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸的研究

目的:考察不同细胞培养方式对Streptomyces sp. M-Z18转化前体L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸过程的影响。方法:利用两阶段细胞培养和发酵过程流加方式,建立了两阶段细胞培养转化前体L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸以及转化前体L-赖氨酸耦合甘油发酵生产ε-聚赖氨酸的策略。结果:(1)两阶段细胞培养转化前体L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸策略实现ε-PL积累15 g/L, 转化L-赖氨酸3 g/L;(2)转化前体L-赖氨酸耦合甘油发酵生产ε-聚赖氨酸策略使得ε-PL产量达到33.76 g/L,单位菌体的合成能力提高37.8%,转化L-赖氨酸4 g/L。这表明,上述两种方式下前体L-赖氨酸都能够被Streptomyces sp. M-Z18转化合成ε-聚赖氨酸,但转化效率还有待进一步提高。意义:揭示了Streptomyces sp. M-Z18合成ε-聚赖氨酸的限速步骤在于初级代谢产物L-赖氨酸的合成,这为后续利用代谢工程手段改造菌株提供了方向。     

土壤链霉菌Streptomyces ardus WS-65090产生的teleocidin类化合物及其生物活性研究

研究土壤链霉菌Streptomyces ardus WS-65090的次级代谢产物及其生物活性.采用制备高效液相色谱,从该菌株发酵液的乙酸乙酯提取物中共分离得到5个teleocidin类化合物,通过HR-MS、1D、2D-NMR、IR等波谱分析、化学转化及与文献报道波谱数据比较等方法将其鉴定为14-O-acetylte...     

红火蚁共生链霉菌Streptomyces sp. DF-5的分离培养及其发酵液对植物病原真菌的抑制活性研究

自入侵中国以来红火蚁Solenopsis invicta Buren受到广泛关注,明确与该蚁共生或者伴生的微生种类及其生物学功能具有重要意义。本研究从红火蚁工蚁体中筛选出一个共生菌株,观察、分析了其生长、生理生化特性和16S rRNA同源序列特征,应用菌丝生长速率法测定了该菌株发酵液滤液对3种植物病原真菌的抑菌作用。鉴定结果表明该菌株属于链霉菌属Streptomyces,命名为Streptomyces sp.DF-5,其发酵液滤液对常见植物病原真菌如荔枝霜疫霉病菌Peronophythora litchii、香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense和稻瘟病菌Magnaporthe oryzae具有较好的抑制效果,抑制率均在70%以上,其中对荔枝霜疫霉病菌的抑制效果高达94.5%。本研究可为利用红火蚁共生菌开发新型生物农药提供参考。     

链霉菌中高效生产聚酮化合物的研究方法及进展北大核心CSCD

聚酮化合物是通过聚酮合成途径产生的一大类结构和生物活性多样的次级代谢产物,是链霉菌产生的主要次级代谢产物,具有重要的经济价值。为了在链霉菌中提高聚酮化合物产量,以满足工业生产需求,近年来,代谢工程的方法被广泛应用,例如,过表达合成途径中限速酶或途径特异性激活蛋白、强化前体供应、去除产物反馈抑制、合成基因簇异源表达等。本文将从代谢工程改造实例入手,全面综述链霉菌中聚酮化合物高效生物合成的研究方法及进展,并对利用合成生物学策略智能动态适配各个相关途径,进而提高该类化合物产量的研究思路进行展望。     

滑桃树种子内生菌Streptomyces sp.WXC抗菌化合物的分离和结构鉴定

本文对分离自滑桃树种仁的内生菌WXC进行初步的分类研究,其形态特征和系统发育分析表明该菌属于链霉菌属(Streptomyces sp.)。其发酵产物具有抗菌活性,以抗菌活性为指导,采用硅胶层析、凝胶层析和反相中压柱层析对Streptomyces sp.WXC发酵代谢产物进行分离纯化,得到2个吡喃萘醌类化合物,通过核磁共振、质谱等波谱技术确定它们分别为frenolicin B(1)和deoxyfrenolicin(2)。     

除虫链霉菌10个聚酮类抗生素生物合成基因簇的敲除对阿维菌素产量的影响

【目的】考察除虫链霉菌基因组中其它聚酮合成酶类(Polyketide synthase,PKS)抗生素生物合成基因簇的敲除突变对于阿维菌素产量的影响。【方法】构建了11个PKS基因簇的打靶Cosmid和质粒载体,导入除虫链霉菌中筛选突变株。【结果】在工业菌株MMR630中成功敲除了10个PKS基因簇。发酵结果显示7个PKS基因簇敲除突变株中阿维菌素的产量均有不同程度的提高,而2个突变株不能产生阿维菌素。然而,在3个连续敲除2个PKS基因簇的突变株中阿维菌素产量没有能够超过单个PKS敲除突变株的提升幅度。【结论】除虫链霉菌基因组的一些PKS基因簇的敲除可以提高阿维菌素的产量,同时暗示同一类次生代谢产物的代谢流之间存在复杂的相互作用关系。     

阿维链霉菌Streptomyces avermitilis碱性脂肪酶LpsA2的表达和酶学性质分析

【目的】本研究将推测的阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)脂肪酶基因lpsA2在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行异源表达及系统的酶学性质分析。【方法】提取阿维链霉菌基因组,设计特异性引物,PCR扩增脂肪酶基因lpsA2,使其在大肠杆菌中异源表达,利用6个组氨酸标签纯化脂肪酶LpsA2,并进行酶学性质分析;对LpsA2进行序列比对和进化分析。【结果】氨基酸序列比对显示LpsA2具有脂肪酶典型的由Ser、His和Asp构成的活性部位,即Ser130-Asp221-His25,其中Ser位于保守的五肽结构(Gly128-His129-Ser130-Gln131-Gly132)中;分子系统学分析显示,LpsA2是脂肪酶第一家族亚家族成员(Subfamily I.7);实验测得纯化的重组脂肪酶LpsA2的最适反应pH为8.0,最适反应温度为50℃;最适底物为对硝基苯酚豆蔻酸酯;在10℃-50℃范围内该酶的激活自由能为6.3 kcal/mol;1 mmol/L Co2+、Hg2+、Zn2+可使酶活性提高至250%以上;15%的二甲基甲酰胺和二甲基亚砜使酶活分别提高至110.7%和138%;0.1%和1%的Span-20可使酶活性分别提高至352.7%和189.7%。【结论】本研究对推测的来源于S.avermitilis的脂肪酶基因lpsA2进行了异源表达和酶学功能鉴定,不仅为脂肪酶的研究积累了更多数据,也为具有优良性能的脂肪酶生物工程菌的筛选奠定了基础,更为其在食品加工、药物合成等工业生产中的应用提供了依据。