海洋链霉菌Streptomyces sp.B9173的色霉素A_3及其类似物

链霉菌(Streptomyces sp.B9173)是从智利的太平洋沿岸沉积物中分离得到的海洋放线菌,据报道它可以产生多个哌嗪二酮类生物碱化合物。在这个菌株的全基因组测序完成后,我们首先利用Neighbor-Joining法构建系统发育树,将该菌株初步鉴定为Streptomyces rishiriensis。然后,通过薄层层析、正反相硅胶柱色谱、凝胶色谱、液相半制备等技术对B9173菌株中次级代谢产物进行分离纯化,获得了3个单体化合物,并结合质谱、核磁共振技术对这3个化合物进行结构解析和鉴定。结构鉴定表明化合物1为色霉素A3,化合物2和化合物3初步确定为两个新的色霉素类似物,这为从特殊环境微生物寻找新型药物提供基础。

海洋链霉菌Streptomyces sp. B9173合成的2-吲哚酮生物碱

【背景】海洋来源的天然产物近年来已成为小分子药物的重要来源。对海洋链霉菌Streptomyces sp. B9173的基因组分析显示,该菌包含多种天然产物的生物合成基因簇,具有产生多种新化合物的潜力。【目的】挖掘B9173菌株中未知的次级代谢产物,以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物。【方法】利用HPLC/LC-MS结合的方法,排除了该菌株产生的已知化合物,确定3个未知化合物作为挖掘对象,然后利用正、反相硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱和高效液相色谱等技术对次级代谢产物进行分离纯化,最后得到化合物单体。利用质谱及核磁共振光谱技术对化合物结构进行解析和鉴定。【结果】确定3个化合物分别是色胺酮、甲基异靛蓝和N,N-二甲基异靛蓝,三者都属于2-吲哚酮生物碱。其中色胺酮具有非常广的生物活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗炎症等,是药物开发的良好前体,这是首次在细菌中被分离得到。甲基异靛蓝是我国临床治疗慢性粒细胞白血病的药物,这是首次在微生物发酵液中被分离得到。目前这3个化合物均主要依赖化学合成。本研究结合B9173菌株的代谢背景,推测了3个化合物的生物合成途径。【结论】基于紫外吸收光谱和质谱特征,从B9173菌株的发酵液中分离鉴定了3个2-吲哚酮生物碱,丰富了微生物活性天然产物的种类,对3个化合物生物合成途径的推测也为进一步研究色胺酮和甲基异靛蓝的生物合成机制奠定基础,后续可利用合成生物学技术重构这类化合物的生物合成途径,提供更便捷、低成本的生物合成方法。