固沙植物沙蒿及不产色链霉菌中活性天然产物的发现及其生物合成研究

本研究论文包括两个研究课题,第一个课题是固沙植物沙蒿天然产物研究。沙蒿(Artemisia desertorum Spreng.Syst.Veg.)是菊科(Compositae)管状花亚科(Carduoideae)蒿属(Artemisia)多年生草本Y-27632体内实验剂量植物。其根系发达,环境耐受能力强,生长呈匍匐状,在我国主要种植于西北、华北和东北荒漠、半荒漠地区用于防风固沙。沙蒿可以用作中药材,有止咳、祛痰、平喘的功能,也可用于治疗慢性气管炎、哮喘、感冒、风湿性关节炎等病症。同时,也有研究表明,沙蒿花粉会引起严重过敏反应,导致鼻炎。据报道其同属植物艾蒿具有抗抑郁功能,此前研究人员从黄花蒿中分离得到抗疟药物青蒿素。各类研究证明菊科蒿属植物是重要的药物资源库,为此本课题对沙蒿中的化学成分进行了研究。采用冷浸提取法,使用95%乙醇-水(Et OH-H_2O)溶剂对沙蒿药材进行提取,浓缩后得到粗提取物。提取物依次用石油醚,二氯甲烷,乙酸乙酯萃取,得到三个组分。其中石油醚部位经硅胶、Sephadex LH-20凝胶、ODS柱色谱以及半制备高效液相色谱government social media等分离,从中分离得到16个化合物。利用核磁共振波谱和质谱等技术,鉴定了其结构。第二个课题是不产色链霉菌活性天然产物的发现及生物合成研究。多烯大环内酯类化合物是临床上常用的抗真菌药物,对于多种真菌具有良好的抑制作用。但是该类化合物却具有肾毒Protein Tyrosine Kinase抑制剂性强烈,溶解性差,口服吸收差等缺点。同时,随着临床用药需求的增大,急需开发新的抗真菌前导药物。我们在培养链霉菌Streptomyces achromogenes var.streptozoticus NRRL3125过程中发现,其对于培养基中感染的真菌具有一定抑制作用,推测其可能具备产生抗真菌次级代谢产物的能力。随后对其进行发酵,分离并鉴定了该化合物,确定该化合物为新的多烯大环内酯类抗生素。对菌株进行基因组序列分析后发现该菌包含一个与lucensomycin类似的生物合成基因簇。该化合物具有不常见的D-perosamine糖基取代。生物合成基因簇包含具有两个P450酶基因和一个糖基转移酶基因。之后体外表达了D-perosamine合成相关蛋白,并对其进行活性测定。同时构建了P450基因缺失菌株Δluc6与Δluc10检测到了新的发酵产物。