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

2、結束了肺結核病人無藥可醫(yī)的悲慘歷史。
　　本論文的研究內容主要是對放線菌Dactylosporangium aurantiacum subsp.hamdenensis NRRL18085（臺勾霉素生產菌）鹵化酶基因tiaM缺失突變株次生代謝產物進行研究，從其發(fā)酵產物中發(fā)現(xiàn)了一系列不含鹵素的臺勾霉素結構類似物并進行了抗菌活性評價，同時對19株中國南海來源的放線菌進行了抗菌活性化學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。
　　第一章主要是對臺勾霉素基因簇中TiaM鹵化酶基因缺失突變株次生代謝產物進行研究。本研究組肖毅博士后對臺勾霉素的生物合成途徑進行了深入研究，對臺勾霉素生產菌指孢囊菌NRRL18085進行了一系列的基因敲除實驗，共獲得了23個基因缺失突變株。本章選取臺勾霉素基因簇中 TiaM鹵化酶基因缺失突變株TCM50進行研究，采用YMS培養(yǎng)基對突變株

4、進行放大培養(yǎng)，通過硅膠柱層析、pTLC、semi-HPLC等色譜分離技術對其發(fā)酵產物進行分離純化，采集所得化合物的紅外、紫外光譜、質譜、NMR等數(shù)據并分析后鑒定其結構。共分離鑒定16個化合物，其中12個為新化合物。分別為11個新的tiacumicins類化合物（2-12），1個新的大環(huán)內酯類化合物（13），3個已知tiacumicins類化合物（1、14和15）和1個吲哚-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，再一次證實了TiaM鹵化酶在臺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個新化合物的抗菌活性并進行比較。其結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。構效關系分析表明，臺勾霉素B苯環(huán)上氯原子不是活性必需基團；苯環(huán)上取代的脂肪鏈長度影響活性，為活性必需基團；18元內酯環(huán)上碳1

6、8位羥基為活性必需基團，丟失或者氧化為酮都會造成活性降低；化合物左側糖（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19株海洋來源放線菌進行抗菌活性篩選。海洋來源的放線菌在長期的演變過程中，為了適應高壓、黑暗、高鹽、高（低）溫和寡營養(yǎng)等嚴酷

7、的海洋環(huán)境，進化出獨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物提高了發(fā)現(xiàn)新穎抗菌活性化合物的可能性。本章實驗主要是對海洋來源放線菌進行生物活性和化學篩選，采用三種不同培養(yǎng)基對其發(fā)酵產物丁酮萃取物進行檢測分析，并對其粗提物進行抗菌活性及鹵蟲致死性評價。通過對比，選擇代謝產物相對豐富且具有生物活性的菌株進行研究。
　　第三章主要是對篩選出的海洋來源放線菌 SCSIO07395的次生代謝產物進行研究。對該菌株使用1號培養(yǎng)基進