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OSMAC方法在海洋来源真菌曲丽穗霉Spicaria elegans KLA03研究中的应用

作　者: 韦洪娟
导　师: 顾谦群
学　校: 中国海洋大学
专　业: 药物化学
关键词: OSMAC 细胞松弛素 海洋真菌 抗肿瘤 代谢产物
分类号: R284
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


微生物次级代谢产物的结构多样性赋予其广泛的生物活性,是药物先导化合物的重要来源。然而传统单一的培养方法限制了微生物中大量代谢途径的表达,以至于许多代谢产物不能产生。因此,本文利用一株菌多种次级代谢产物(Onestrain many compounds, OSMAC)策略对已知产生新骨架细胞松弛素的活性菌株曲丽穗霉Spicaria elegans KLA03进行研究,旨在激活该菌株潜在的沉默代谢途径获得多种新类似物,研究内容包括：不同培养条件下菌株代谢产物的比较和优化；目标产物的分离纯化及结构鉴定；单体化合物体外抗肿瘤活性的初步评价。本实验室在前期工作中发现KLA03活性菌株能够产生系列新骨架开链细胞松弛素化合物,该类化合物具有显著的细胞毒活性和酪氨酸激酶抑制活性,具有抗肿瘤药物先导结构的优势。本论文首先对菌株KLA03进行了改变培养条件的研究。通过选择几种不同的培养基进行试验,发现菌株在原培养基基础将氮源由味精改为氯化铵,采用摇床和静置两种培养方式都能引起代谢产物发生很大的变化。通过改变氮源静置培养分离到10个化合物(1-10),其中包括3个新的细胞松弛素类化合物(1-3),并在此菌中分离到trichodermamide B的前体(10),首次报道了其理化性质及波谱特征；进而在相同的培养基条件下采用摇床培养则分离到4个异苯并呋喃类化合物(11-14),其中包括2个新的异苯并呋喃单体聚合物(11-12),化合物11为罕见的具有螺环结构的异苯并呋喃单体聚合物。其次,本论文还研究了由原培养条件中的自来水发酵改变为蒸馏水后对菌株KLA03代谢产物的影响：采用蒸馏水发酵后,从中分离到9个细胞松弛素类化合物(15-23),包括5个新化合物(15-19)；所分离的化合物大多为6,7-脱氧化的细胞松弛素,这与之前所做的加入P450氧化酶抑制剂(美替拉酮)后所得到的化合物具有很大的相似性,论文初步推测了这两个实验之间的关系。最后,本论文添加前体L-Trp对菌株KLA03进行了OSMAC研究,以便同之前所做的添加前体D-Trp进行对照。L-Trp的加入刺激了菌株KLA03的代谢的变化从中分离得到1个新细胞松弛素(24),1个首次在此菌中分离得到的aspochalasin类化合物(26)。但是菌株KLA03同样没有利用前体L-Trp生成带有色氨酸结构片段的细胞松弛素,由所分的两个苯的衍生物(29,30)推测L-Trp可能在被菌株利用过程中发生了降解。采用MTT和SRB法,对所分得的单体化合物的体外抗肿瘤活性进行了初步评价。发现4个细胞松弛素类化合物(2,16,17,18)对A549细胞具有不同程度的抑制活性,化合物10对P388细胞具有较强的抑制活性。对不含碳酸酯结构的细胞松弛素进行了构效关系的初步评价,发现C6位的环外双键和C7位羟基是保持其活性必需的基团。化合物进一步的抗肿瘤活性评价还在进行中。总之,本文通过对已知菌株KLA03进行OSMAC的研究,共得到30个化合物单体,其中新化合物12个,包括9个新的细胞松弛素类化合物,2个异苯并呋喃类二聚体,并首次报道了trichodermamide B前体的波谱特征及其理化性质。评价了包括细胞松弛素类和异苯并呋喃类化合物在内的部分化合物的生物活性,既为抗肿瘤新药提供了新的可能先导结构,也为今后OSMAC策略在微生物天然产物中的应用和推广提供了一定的实验依据。

全文目录


摘要  5-7
Structures of the compounds  7-9
Abstract  9-14
前言  14-18
第一章 OSMAC方法在曲丽穗霉Spicaria elegans KLA03研究中的应用1-改变培养条件  18-62
  第一节 曲丽穗霉Spicaria elegans KLA03次级代谢产物多样性的考察  19-26
  第二节 化合物的结构鉴定  26-50
  第三节 分析与讨论  50-53
  第四节 实验部分  53-55
  第五节 化合物表征  55-58
  第六节 小结  58-59
  参考文献  59-62
第二章 OSMAC方法在曲丽穗霉Spicaria elegans KLA03研究中的应用2-添加前体  62-76
  第一节 前体的添加对曲丽穗霉Spicaria elegans KLA03次级代谢产物的影响  62-64
  第二节 化合物的结构鉴定  64-71
  第三节 实验部分  71-72
  第四节 化合物表征  72-73
  第五节 结果与讨论  73-74
  参考文献  74-76
第三章 单体化合物抗肿瘤活性评价  76-84
  第一节 实验仪器、材料及试剂  76
  第二节 细胞毒活性检测方法  76-79
  第三节 单体化合物活性初步评价结果  79-82
  第四节 小结  82-83
  参考文献  83-84
综述:OSMAC方法及其在微生物代谢产物研究中的应用  84-97
  1 常见的OSMAC方法  84-89
  2 OSMAC与基因组扫描技术结合  89-91
  3 OSMAC在发现细胞松弛素类化合物中的应用  91-93
  4 结语  93
  参考文献  93-97
结语和创新点  97-98
个人简历、本论文相关研究成果  98-99
致谢  99-100
附图  100-114

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中图分类: > 医药、卫生 > 中国医学 > 中药学 > 中药化学
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