两株放线菌次级代谢产物的研究

作     者：魏园园 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：戈惠明

授予年度：2021年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：放线菌 次级代谢产物 套索肽 

摘      要：自从青霉素这个天然抗生素被发现以来,越来越多的具有药用价值的天然产物被发掘出来用于癌症和抗感染治疗。而放线菌就是天然产物的最主要来源,目前已经成药的天然产物70%直接或间接来自于放线菌的次级代谢产物。因此对放线菌次级代谢产物的研究就非常有必要。本文是从源头出发,从自然界中采集土壤,捕获生物并从中分离纯化出各种放线菌,经发酵筛选后,找到两株次级代谢产物丰富的菌。研究内容分为两部分:一、土壤放线菌NA1503的次级代谢产物的发现及生物合成研究:首先对土壤放线菌NA1503进行大发酵,通过色谱技术对次级代谢产物进行分离,通过LC-MS和核磁波谱数据对化合物进行结构解析。从其次级代谢产物中分离鉴定了9个化合物,其中套索肽类化合物1-3和9是新化合物,化合物2和3对NE-4C(小鼠神经干细胞)具有较强的细胞毒性。通过NMR及LC-MS/MS分析,确定了化合物的结构,并通过Marfey衍生化反应确定了氨基酸构型。进一步经基因敲除确定其生物合成基因簇,并对生物合成路径进行了推测。接着通过体外酶催化反应验证了这一推测。二、海洋来源的放线菌NAK3095的次级代谢产物的发现接着对海洋来源的放线菌NAK3095进行大发酵,用同样的方法从其次级代谢产物中分离鉴定了11个化合物,其中化合物10和11是新化合物,其余的为卡奇霉素类化合物。化合物10和11属于NRPS-PKS杂合产生的化合物,结构新颖。于对该菌进行了全基因组测序后提交到anti SMASH,预测了其生物合成基因簇,并进行了基因注释。化合物10和11对NE-4C(小鼠神经干细胞)具有中等的细胞毒性。综上,本文从土壤及海洋来源的放线菌出发,获得了结构新颖的套索肽类和PKS/NRPS杂合类化合物,其中化合物2、3、10和11对小鼠神经干细胞有细胞毒性。确定了套索肽类化合物的生物合成基因簇并通过体外酶反应进行验证。