臺(tái)勾霉素鹵化酶缺失突變株ΔtiaM及一株海洋來源放線菌抗菌活性成分研究.pdf

1、微生物天然產(chǎn)物（Microbial natural products）是發(fā)掘新抗生素的的重要源泉，對(duì)人類的健康和生活起著至關(guān)重要的作用。然而，隨著耐藥性病原菌在臨床治療中的不斷擴(kuò)散，尋找具有抗菌活性的新結(jié)構(gòu)微生物天然產(chǎn)物變的更為迫切。微生物所產(chǎn)的活性代謝產(chǎn)物中，有很大一部分是放線菌次生代謝產(chǎn)物。如從灰色鏈霉菌（Streptomyces griseus）中發(fā)現(xiàn)的鏈霉素（1952年獲諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)），是繼青霉素之后第二種應(yīng)用于臨床的抗生素，

2、結(jié)束了肺結(jié)核病人無藥可醫(yī)的悲慘歷史。
　　本論文的研究內(nèi)容主要是對(duì)放線菌Dactylosporangium aurantiacum subsp.hamdenensis NRRL18085（臺(tái)勾霉素生產(chǎn)菌）鹵化酶基因tiaM缺失突變株次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行研究，從其發(fā)酵產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了一系列不含鹵素的臺(tái)勾霉素結(jié)構(gòu)類似物并進(jìn)行了抗菌活性評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)19株中國南海來源的放線菌進(jìn)行了抗菌活性化學(xué)成分篩選并選取一株具有良好抗菌活性的放線菌Microm

3、onospora sp. SCSIO07395進(jìn)行了初步的研究，以期從中發(fā)現(xiàn)新的活性化合物。
　　第一章主要是對(duì)臺(tái)勾霉素基因簇中TiaM鹵化酶基因缺失突變株次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行研究。本研究組肖毅博士后對(duì)臺(tái)勾霉素的生物合成途徑進(jìn)行了深入研究，對(duì)臺(tái)勾霉素生產(chǎn)菌指孢囊菌NRRL18085進(jìn)行了一系列的基因敲除實(shí)驗(yàn)，共獲得了23個(gè)基因缺失突變株。本章選取臺(tái)勾霉素基因簇中 TiaM鹵化酶基因缺失突變株TCM50進(jìn)行研究，采用YMS培養(yǎng)基對(duì)突變株

4、進(jìn)行放大培養(yǎng)，通過硅膠柱層析、pTLC、semi-HPLC等色譜分離技術(shù)對(duì)其發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行分離純化，采集所得化合物的紅外、紫外光譜、質(zhì)譜、NMR等數(shù)據(jù)并分析后鑒定其結(jié)構(gòu)。共分離鑒定16個(gè)化合物，其中12個(gè)為新化合物。分別為11個(gè)新的tiacumicins類化合物（2-12），1個(gè)新的大環(huán)內(nèi)酯類化合物（13），3個(gè)已知tiacumicins類化合物（1、14和15）和1個(gè)吲哚-3-甲醛（16）。分離到的tiacumicins類化合物在末端O

5、rsellinic acid和Homo-orsellinic acid部分均沒有氯原子取代，再一次證實(shí)了TiaM鹵化酶在臺(tái)勾霉素生物合成途徑中的功能。測定Tiacumicin B以及化合物1和12個(gè)新化合物的抗菌活性并進(jìn)行比較。其結(jié)果明確的顯示化合物1、2、3、5、6、7、8、9和10依然保留了不同程度的抗菌活性。構(gòu)效關(guān)系分析表明，臺(tái)勾霉素B苯環(huán)上氯原子不是活性必需基團(tuán)；苯環(huán)上取代的脂肪鏈長度影響活性，為活性必需基團(tuán)；18元內(nèi)酯環(huán)上碳1

6、8位羥基為活性必需基團(tuán)，丟失或者氧化為酮都會(huì)造成活性降低；化合物左側(cè)糖（6-甲基-D-鼠李糖）C-5位羥基酯化后活性提升，參與酯化的酰基鏈長影響活性；化合物右側(cè)糖（2-氧甲基-D-鼠李糖）C-4位羥基與Orsellinic acid和Homo-orsellinic acid酯化后活性提升。
　　第二章主要是對(duì)19株海洋來源放線菌進(jìn)行抗菌活性篩選。海洋來源的放線菌在長期的演變過程中，為了適應(yīng)高壓、黑暗、高鹽、高（低）溫和寡營養(yǎng)等嚴(yán)酷

7、的海洋環(huán)境，進(jìn)化出獨(dú)特的代謝途徑及生理功能，研究海洋來源放線菌次生代謝產(chǎn)物提高了發(fā)現(xiàn)新穎抗菌活性化合物的可能性。本章實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)海洋來源放線菌進(jìn)行生物活性和化學(xué)篩選，采用三種不同培養(yǎng)基對(duì)其發(fā)酵產(chǎn)物丁酮萃取物進(jìn)行檢測分析，并對(duì)其粗提物進(jìn)行抗菌活性及鹵蟲致死性評(píng)價(jià)。通過對(duì)比，選擇代謝產(chǎn)物相對(duì)豐富且具有生物活性的菌株進(jìn)行研究。
　　第三章主要是對(duì)篩選出的海洋來源放線菌 SCSIO07395的次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行研究。對(duì)該菌株使用1號(hào)培養(yǎng)基進(jìn)