三株寒旱土壤放线菌次级代谢产物及其生物活性的初步研究

放线菌是公认的生物合成工厂,产生广泛的次级代谢产物,它是新药的发现源泉。目前的研究大多集中于土壤放线菌,但随着研究的越发深入,发现新的候选药物的频率开始下降。为解决这一问题,越来越多的科研工作者将目光转向了特殊生境的放线菌,这些菌株由于环境的影响而具有特殊的代谢和生理功能,可能产生结构新颖,活性多样的代谢产物。该论文对三株来自西藏高海拔低纬度地区的寒旱土壤放线菌的次级代谢产物进行了分离纯化、结构鉴定以及抗炎或抗肿瘤活性研究。使用高氏一号培养基将菌株TB060207进行大型发酵,经萃取得到粗提物,采用凝胶层析、正相硅胶、反相硅胶柱层析、薄层色谱、和半制备高效液相等方法,进行单体化合物的分离,获得4个已知的蒽醌类化合物:1-hydroxy-6-meth-oxy-8-methylanthraquinone(TB01),9′-hydroxyaloesaponarin Ⅱ(TB 02),3,8-dihy-droxy-1-methylanthraquinone-2-carboxylic acid(TB04)和 aloesaponarin Ⅱ(TB 12)。对这些化合物进行了抗炎活性研究,研究发现化合物TB12具有弱抗炎活性,在浓度为40 μM时,其NO产生率为70.89%。使用高氏一号培养基将菌株TB060214进行大型发酵,从其发酵液分离得到9个多烯羧酸,包括6个新化合物,serpentemycin E-J(TB06-TB11)和3个己知类似物:serpentemycin C(TB13),serpentemycin B(TB14),(2Z,4E,6Z)-7-(2-((1E,3 E)-4-carboxybuta-1,3-dien-1-yl)phenyl)hepta-2,4,6-trienoic acid(TB15)。这些化合物均是以邻位取代苯环为中心且具有两个以上共轭双键的开链多烯。在抗炎活性探究中,化合物TB15具有中等抗炎活性,在浓度为40μM时,其NO产生率为 60.53%。利用antiSMASH 5.0软件MS-275抑制剂对Streptomycessp.TB160215的全基因序列进行分析,发现其包含了 34个生物合成基因簇,并对基Medulla oblongata因簇合成的次级代谢RSL3 IC50产物进行了预测,包括大环内酯类(filipin),金霉酸类(mithramycin)等。使用高氏一号培养基将菌株TB160215进行大型发酵,从其发酵液分离得到了 10个金霉酸类化合物,包括 2 个新化合物 mithramycin B(TB16),premithramycin C(TB22)和 8 个已知的化合物:8-mycarosyl-12a-olivos-ylchromocyclin(TB17),deoliosyl-3C-β-D-mycarosyl-mithramycin(TB18),demycarosyl-mithramycin(TB21),8-mycarosyl-12a-oliosylolivosylchromocyclin(TB23),premithramycin A3(TB24),4E-acetyl-m-ithramycin(TB25),premetathramycin(TB26),mithramycin(TB27)。4E-acetyl-mithramycin(TB25)和 mithramycin(TB27)能够有效抑制乳腺细胞 MCF-7,MDA-MB-231,MDA-MB-453,MCF-10A的细胞活性。划痕愈合实验和Transwell实验表明mithramycin(TB27)对侵袭型三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231呈现出剂量依赖性的抗迁移和抗侵袭作用。研究结果表明,来自于特殊环境的放线菌次生代谢产物丰富,能够产生结构独特且具有很好的生物活性的化合物,可作为新天然产物的重要来源,进而为将来新药开发提供重要的菌种资源。