二倍半萜衍生物Bipolarolides和二萜类化合物Sordaricin生物合成途径初探

作     者：任晓萌 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张勇慧

授予年度：2022年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100701[医学-药物化学] 10[医学] 

主      题：Bipolarolides Sordaricin 米曲霉 二倍半萜 异源表达 生物合成 

摘      要：为了研究化合物Bipolarolides A-G和Sordaricin的生物合成途径,本研究对其生物合成途径展开初步探讨。本论文共分为三章,第一章主要论述了对离蠕孢属真菌Bipolaris ***403-B1中产生二倍半萜衍生物Bipolarolides A-G化合物的bip基因簇上相关基因进行米曲霉异源表达,根据产生的化合物中间体对其生物合成途径进行了分析。第二章介绍了二萜类化合物Sordaricin中间体的生物合成途径研究,通过异源表达得到的中间产物,对相关基因功能进行了分析。第三章对Sordarin及其衍生物的分离、体内外生物活性、化学合成及生物合成的研究工作进行了综述。本论文主要应用米曲霉异源表达系统进行功能表征。在化合物分离过程中通过正相硅胶柱、ODS-C反相柱,薄层色谱TLC和半制备HPLC等分离技术,结合400 MHz、600 MHz NMR核磁解析、HRESIMS分析、IR与UV光谱等现代天然产物研究手段,本研究分离鉴定了8个化合物,其中3个新化合物,化合物的主要类型为二萜及二倍半萜。第一章初步探究了Bipolarolides A-G生物合成。通过米曲霉异源表达离蠕孢属真菌Bipolaris ***403-B1中生物合成Bipolarolides基因簇上相关基因,得到表达产物;综合应用LC-MS、NMR等方式确定了4个化合物,其中包含2个新化合物。因此确定了Bip B细胞色素氧化蛋白(P450)和Bip E黄素腺嘌呤二核苷酸依赖蛋白(FAD)是骨架化合物进行氧化的关键基因,为Bipolarolides类化合物生物合成途径研究提供理论参考。第二章对Sordaricin生物合成进行了初探。通过对Talaromyces verruca-losus菌株基因挖掘,找到一条tdn簇,与产生Sordarin化合物的Sordaria araneosa Cain ATCC 36386菌株中sdn基因簇同源,通过米曲霉异源表达和营养缺陷筛选方式得到阳性转化子,使用TLC、LC-MS、GC-MS、NMR等技术鉴定了4个化合物,其中包含1个新化合物,并推测了Tdn B(P450)和Tdn B(α-KG)所行使的功能,丰富了现有对于Sordaricin生物合成途径的研究。