吸水链霉菌17997产生氢醌型格尔德霉素及其生物合成中间产物

目的 了解格尔德霉素生物合成PKS后修饰过程中的一些细节.方法 对格尔德霉素产生菌吸水链霉菌17997及其格尔德霉素生物合成聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)后修饰基因阻断变株(gdmP-和gdmN-)在ISPII平板不同时间的培养物进行乙酸乙酯提取,硅胶板TLC和NaOH显色分析,检测GDM及其生物合成中间产物,并利用LC-MS对中间产物进行鉴定.结果 吸水链霉菌17997原株、gdmN-和gdmP-变株在培养时间72～96h,发现氢醌型格尔德霉素(GQH2)、氢醌型4,5-双氢-7-去氨甲酰基-7-羟基格尔德霉素(H2GQH2-dC)和氢醌型4,5-双氢格尔德霉素(H2GQH2)分别为主要组分,相应的醌型化合物为次要组分;之后,这些氢醌型化合物随培养时间延长逐渐消失,相应的醌型化合物成为主要组分.双向硅胶板TLC分析证实GQH2、H2GQH2-dC和H2GQH2均可在空气中自发氧化为相应的醌型化合物.结论 在吸水链霉菌17997的GDM生物合成PKS后修饰过程中,首次提出GQH2自发氧化为GDM可能是氢醌型向醌型转变的位点,同时它也是GDM生物合成最后一步.     

反相高效液相谱型分析检测吸水链霉菌17997变株发酵新产物

以吸水链霉菌17997为出发菌株。分别阻断格尔德霉索（geldanamycin，GA）生物合成酶基因簇中的Ⅰ型聚酮合酶（type Ⅰ polyketide synthase，pks）基因的第6模块，单加氧酶（monooxygenase，gdmM）基因和氨甲酰基转移酶（carbamoyltransferase，et）基因得到3种变株（pks^-）、（gdmM^-）和（ct^-）。比较变株与原株发酵产物的HPLC谱型，结合紫外吸收图谱分析。检测结果表明各变株的GA生物合成均被阻断。并产生3个不同于原始菌株的新物质。这证明基因操作所涉及的pks，gdmM和ct基因是GA生物合成的必需基因；这些基因的阻断可产生不同于原株的新物质。HPLC谱型比较可以在多样化代谢产物的产生菌中快速、准确地发现基因工程变株发酵产物的变化。指导新化合物的分离鉴定，样品用量甚微。是化学早期鉴别的有力工具。     

苯安莎类抗生素的一种早期鉴别方法

目的建立一种对苯安莎类抗生素特异的颜色反应早期鉴别方法。方法根据碱性处理苯安莎类抗生素，使其安莎链与苯环连接的酰胺键开裂后化合物呈紫色的原理，建立了将发酵液粗提品进行薄层色谱层析后采用2．0mol／LNaOH溶液喷涂显色的早期鉴别方法；以格尔德霉素为例，在硅胶板上的检测灵敏度为4μg。结论采用该颜色鉴别反应方法：①对两株确证为新的格尔德霉素产生菌Streptomyces sp．4-4以及Streptomyces sp．3-57进行了佐证；②对吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997的一株格尔德霉素生物合成后修饰基因阻断变株CT-1中产生的格尔德霉素前体物及其类似物，在硅胶板上进行了快速定位和初步鉴别。     

海洋细菌中活性化合物的筛选策略

目的 从700多株海洋沉积物分离得到的细菌中筛选安莎类抗生素和6-脱氧己糖(6DOH)糖基化修饰的次级代谢产物产生菌.方法 以3-氨基-5-羟基苯甲酸(AHBA)合酶基因和dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶基因为靶标,分别进行安莎类抗生素和6DOH糖基化修饰的次级代谢产物产生菌的分子筛选.对AHBA合酶及dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶基因阳性的菌株发酵液及提取物进行抗菌、抗肿瘤、抗病毒活性分析.采用利福霉素抗性及氢氧化钠显色初步鉴定安莎类化合物;采用α-萘酚硫酸显色初步鉴定6DOH糖基化修饰的化合物.利用16S rRNA序列对部分阳性菌株进行系统发育分析.结果 共获得39株AHBA合酶基因阳性和10株dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶基因阳性菌株.阳性菌株中,78%具有不同程度的生物活性.化学初步鉴定结果表明:49%的AHBA合酶基因阳性菌株产生安莎类化合物:50%的dTDP-葡萄糖-4,6-脱水酶基因阳性菌株产生6DOH糖基化修饰的化合物.系统发育分析表明,大多数阳性菌株属于放线菌中的链霉菌属.结论 基因探针筛选可作为一种合理、有效的方法从海洋细菌中发现活性代谢产物.     

4,5-双氢-7-去氨甲酰基-7-羟基-19-S-甲基格尔德霉素及其与格尔德霉素生物合成PKS后修饰的关系

目的在吸水链霉菌17997格尔德霉素生物合成PKS后修饰gdmN-变株发酵产物中寻找新格尔德霉素衍生物。方法 gdmN-变株发酵上清液乙酸乙酯提取后,进行硅胶板TLC分析;对一个红色目标化合物进行了HPLC和高分辨质谱分析,并对其进行了1H-和13C-核磁共振(NMR)分析;对红色目标化合物在吸水链霉菌17997格尔德霉素PKS基因阻断变株中进行了生物转化实验。结果在gdmN-变株发酵产物中发现了1个预期的红色目标化合物(4,5-双氢-7-去氨甲酰基-7-羟基-19-S-甲基格尔德霉素);该目标化合物可被格尔德霉素生物合成PKS后修饰系统7-O-氨甲酰化,生成4,5-双氢-19-S-甲基格尔德霉素。结论在gdmN-变株中发现了4,5-双氢-7-去氨甲酰基-7-羟基-19-S-甲基格尔德霉素;该化合物可被格尔德霉素PKS后修饰系统继续7-O-氨甲酰化,但不能C-4,5氧化。     

多肽IMB-P1的理性设计及活性评价

目的 通过对多肽IMB-P1进行截短设计并进行体内和体外抗肿瘤活性评价,确定多肽IMB-P1的最小功能片段.方法 分别从N端和C端对多肽IMB-P1进行截短,经固相合成法制备目标多肽.测定这些多肽对PD-1/PD-L1结合的抑制活性,在荷B16黑色素瘤小鼠模型中评价它们的体内抗肿瘤活性,并测定活性好的多肽在血浆中的稳定...     

一种发酵提取物中含卤有机化合物的早期鉴别方法

目的 建立一种对发酵提取物中含卤有机化合物的快速定性检测方法.方法 以改良的Beilsten法对含卤和不含卤的有机化合物纯品及发酵液提取物进行焰色反应,观察是否有阳性现象——绿色火焰呈现;同时研究了该法的检测基限和氯化钠对检测的干扰.结论 改良的Beilsten法适用于对含氯、溴、碘元素有机物的定性检测,其对卤元素的检测基限可达到微克级;通过适当的发酵液提取方式降低无机卤素的干扰后,该法可有效检测发酵提取物中含卤有机化合物.     

吸水链霉菌17997产生的4，5-双氢格尔德霉素的鉴别与检测

本文对从吸水链霉菌17997发酵提取获得的格尔德霉素精制品进行了LC-MS-MS分析,发现其中含有4,5-双氢格尔德霉素组分.对吸水链霉菌17997摇瓶发酵产物的硅胶板薄层层析分析表明,4,5-双氢格尔德霉素组分在发酵中期有积累.已知4,5-双氢格尔德霉素的抗肿瘤活性比格尔德霉素差,因而需要限制其在格尔德霉素制品中的含量.本文研究结果对以吸水链霉菌17997等为产生菌研究格尔德霉素发酵,促进4,5-双氢格尔德霉紊转化为格尔德霉素以提高发酵液的品质,以及检测格尔德霉素制品中的4,5-双氢格尔德霉素组分具有实际意义.     

土壤宏基因组文库的构建及格尔德霉素类PKS基因的初步筛选

目的 构建土壤宏基因组文库并对格尔德霉素类I型聚酮合系(polyketide synthase,PKS)基因进行初步筛选研究.方法 直接提取土壤样品中宏基因组DNA,以Fosmid为载体,构建宏基因组文库.根据格尔德霉素的I型PKS基因的保守序列设计引物,使用菌落PCR方法直接筛选所获得的宏基因组文库.结果 成功构建了土壤宏基因组文库,获得约6800个克隆子,其平均插入片段在25kb以上,覆盖至少170Mb的基因组信息.通过PKS基因筛选,获得了新的PKS基因片段.结论 本文报道了土壤宏基因组文库的成功构建,并为利用宏基因组技术寻找新的聚酮类次级代谢产物的生物合成基因,以便于其异源表达或组合生物合成新的聚酮类次级代谢产物奠定基础.     

利用强启动子PermE*提高4"-异戊酰基转移酶基因在变铅青链霉菌TK24中对螺旋霉素的4"-异戊酰化水平

目的 提高螺旋霉素生物转化为4"-异戊酰螺旋霉素的水平,为构建以4"-异戊酰螺旋霉素为主要组分的必特螺旋霉素新一代基因工程菌提供指导.方法 构建重组质粒pKC1139-e-ist-ist和pKC1139-ist-ist,它们分别含有5'-上游插入红霉素抗性基因强启动子PermE*的4"-异戊酰基转移酶基因串连双拷贝,和4"-异戊酰基转移酶基因串连双拷贝;将它们分别导入到变铅青链霉菌TK24中,比较它们对螺旋霉素的4"-异戊酰化能力.结果 在加入终浓度为50μg/mL螺旋霉素时,变铅青链霉菌TK24[pKC1139-e-ist-ist]比变铅青链霉菌TK24[pKC1139-ist-ist]对螺旋霉素的4"-异戊酰化水平提高近4倍.结论 在变铅青链霉菌TK24中,PermE*可以增强4"-异戊酰基转移酶基因表达,明显提高对螺旋霉素的4"-异戊酰化水平.