化學(xué)表觀遺傳修飾法研究?？麃碓丛聽钚咔痪x產(chǎn)物多樣性初探.pdf

1、在本實驗室前期的工作中,從一株?？麃碓凑婢?Cochliobolus lunatus(TA26-46)中分離得到了一系列十四元大環(huán)內(nèi)酯類化合物,顯示了良好的生物活性,如抗真菌活性和抗藤壺幼蟲附著活性。本研究主要對真菌C. lunatus(TA26-46)進行化學(xué)表觀遺傳修飾,試圖提高該菌次級代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)多樣性,為后續(xù)生物活性及構(gòu)效關(guān)系研究提供化合物基礎(chǔ)。
　　在前期研究基礎(chǔ)上,考察不同的發(fā)酵條件對真菌C. lunatus(TA2

2、6-46)產(chǎn)生十四元大環(huán)內(nèi)酯類化合物的影響。通過改變培養(yǎng)基成分(固體大米培養(yǎng)基、GPY培養(yǎng)基、淀粉培養(yǎng)基、組成型培養(yǎng)基等)、添加前體(乙酸鈉、丙二酸鈉)、加入代謝關(guān)鍵酶抑制劑(細胞單氧化酶抑制劑美替拉酮、聚酮合酶抑制劑碘乙酰胺)等,發(fā)現(xiàn)該菌代謝穩(wěn)定。其中,固體寡營養(yǎng)培養(yǎng)條件下,次級代謝種類多產(chǎn)量少,HPLC中色譜峰分離效果明顯,若代謝存在變化易于檢測,因此可選用該培養(yǎng)條件作為后續(xù)表觀修飾用初始培養(yǎng)條件。液體培養(yǎng)培養(yǎng)條件下,該菌產(chǎn)生大環(huán)內(nèi)

3、酯化合物種類單一,發(fā)酵時間短,采用正交試驗法進行發(fā)酵條件優(yōu)化,大環(huán)內(nèi)酯化合物L(fēng)L-Z1640-2的產(chǎn)量達到119.76 mg/L,提高產(chǎn)量3.6倍。
　　采用表觀遺傳修飾劑對真菌C. lunatus(TA26-46)進行表觀遺傳修飾。選擇組蛋白去乙?；敢种苿┒∷徕c和辛二酰苯胺異羥肟酸(SAHA),添加到培養(yǎng)基中進行發(fā)酵培養(yǎng)。添加丁酸鈉后,從發(fā)酵產(chǎn)物中分離得到6個大環(huán)內(nèi)酯類化合物,分別為:5-Bromozeaenol(1),3,5

4、-Dibromozeaenol(2),aigialomycin B(3),zeaenol(4),LL-Z1640-1(5)和 LL-Z1640-2(6)。其中化合物(1–2)為首次發(fā)現(xiàn)的天然溴代大環(huán)內(nèi)酯類化合物,通過CD光譜和化學(xué)轉(zhuǎn)化法確定了其絕對構(gòu)型。添加SAHA也得到了相同溴代大環(huán)內(nèi)酯類化合物,表明組蛋白去乙?；敢种苿┱T導(dǎo)該菌產(chǎn)生溴代大環(huán)內(nèi)酯類化合物。
　　選擇DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑5-氮雜胞苷,添加到培養(yǎng)基中進行發(fā)酵培養(yǎng)

5、。在5-氮雜胞苷的影響下,大環(huán)內(nèi)酯類化合物仍然是該菌的主要代謝產(chǎn)物,但其次級代謝發(fā)生了較大變化。除大環(huán)內(nèi)酯類化合物外,從發(fā)酵物中分離到11個鄰苯二甲酸一縮二乙二醇酯類化合物,分別為:Diethylene glycol phthalate ester A(7),1,2-Benzenedicarboxylic acid,1,2-bis[2-(2-hydroxyethoxy) ethyl] ester(8),1,2-Benzenedicarb

6、oxylic acid, oxydi-2,1-ethanediyl dimethyl ester(9),Diethylene glycol phthalate ester B(10),1,2-Benzenedicarboxylic acid,1,1′-(oxydi-2,1-ethanediyl)2,2′-bis[2-(2-hydroxyethoxy) ethyl] ester(11),Diethylene glycol phthalat

7、e ester C(12),1,2-Benzenedicarboxylic acid,1,2-bis[2-[[2-[[2-(2-hydroxyethoxy) ethoxy] carbonyl] oxy] ethoxy] ethyl] ester(13), Diethylene glycol phthalate ester D(14),Diethylene glycol phthalate ester E(15), Diethylene

8、glycol phthalate ester F(16),Diethylene glycol phthalate ester G(17)。其中7、10、12、14、15、16、17為新化合物。
　　采用抗菌、抗藤壺幼蟲附著、斑馬魚魚毒等活性模型,對分離獲得的化合物進行了活性評價,發(fā)現(xiàn),大環(huán)內(nèi)酯類化合物zeaenol(4), LL-Z1640-1(5)和LL-Z1640-2(6)對藤壺幼蟲(Balanus amphitrite)附著

9、具有抑制作用,EC50值分別為5.0μg/mL,5.0μg/mL和1.82μg/mL;溴代大環(huán)內(nèi)酯類化合物未顯示抗藤壺附著活性。所測試化合物未發(fā)現(xiàn)其他活性。
　　綜上所述,本研究運用化學(xué)表觀遺傳修飾的方法,對?？麃碓凑婢鶦. lunatus(TA26-46)進行操作,發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙?；敢种苿┛烧T導(dǎo)產(chǎn)生溴代大環(huán)內(nèi)酯類化合物;DNA甲基化酶抑制劑5-氮雜胞苷未顯著影響大環(huán)內(nèi)酯類化合物的產(chǎn)生,但誘導(dǎo)產(chǎn)生了鄰苯二甲酸一縮二乙二醇酯類化合