| 题名 | 两株深海来源链霉菌的抗菌活性次级代谢产物及其生物合成途径研究 |
| 作者 | 韩梅桂 |
| 答辩日期 | 2023-09 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院深海科学与工程研究所 |
| 导师 | 韩壮 |
| 关键词 | 深海 链霉菌 抗耐药菌 次级代谢产物 生物合成途径 |
| 学位名称 | 理学硕士 |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 英文摘要 | 随着人们对抗生素的过度使用，耐药和多重耐药病原菌种类越来越多。耐药病原菌的感染已经成为一个严重的公共卫生问题，对人类健康造成了巨大威胁。过去开发的药物大多来源于陆地天然产物，然而随着陆地资源的不断开发，从中发现新型药物和先导化合物已经变得非常艰难。科学家们便将目光投向了海洋。在海洋中，具有高压、低温、黑暗和寡营养等极端的深海环境，这些极端的生存环境造就了深海生物独特的次级代谢途径和生理生化功能，从而能够产生结构更加复杂多样并且具有独特生物活性和生态功能的次级代谢产物。研究表明，在深海极端环境下生存的生物是发现新型药物的潜在重要来源。 本课题首先对来源于深海的沉积物、海水和宏生物样品进行放线菌的分离纯化及鉴定，从这3大类样品中分离得到102株放线菌门的菌株，通过分析发现Microbacteriaceae科Microbacterium属菌株在3大类样品中都是优势菌。对102株放线菌的发酵产物进行滤纸片抑菌实验，筛选到一株具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA)活性的链霉菌LDBS3250。链霉菌LDBS3250分离自中国南海1751 m的海水样品，通过活性示踪和反相减压柱、葡聚糖凝胶柱、HPLC半制备柱，共获得9个化合物，通过核磁共振、紫外、质谱、圆二色谱等波谱手段，确定5个化合物的结构，化合物1和2为新化合物，分别命名为(3R,4R,5R)-2-amino-5-chloro-3,4-dihydroxy-6-oxocyclohex-1-ene-1-carboxylic acid和(3S,4S,5S) -2-amino-5-chloro-3,4-dihydroxy-6-oxocyclohex-1-ene-1-carboxylic acid，两个化合物互为对映异构体。这2个新化合物并未表现出对病原菌的抑制活性。化合物3为已知化合物2-氨基苯甲酸，具有抗MRSA活性。化合物4具有5/14/10/6/6五环体系和醚桥结构的大环内酯类的新化合物，化合物5为已知的大环内酯类化合物coloradocin立体异构体。 实验室前期从马里亚纳海沟7850 m的深渊来源沉积物中分离到一株产抗MRSA活性化合物Tianyamycin A-D的链霉菌LDBS7850。本研究期望通过对LDBS7850中关键蛋白酶基因的点突变和体外催化推测Tianyamycin A-D生物合成途径的关键步骤。本研究分别突变了Tianyamycin系列化合物中形成四氢吡喃关键结构域DH的保守催化脱水位点和催化环化位点，结果显示Tianyamycin产量受到影响，推断DH结构域催化的反应可能是化合物成环的限速步骤。同时突变了TymE蛋白结构域E的保守位点，突变后的菌株完全不产Tianyamycin，提示E结构域是Tianyamycin形成过程中不可或缺的。为了进一步了解Tianyamycin的生物合成途径，通过构建E、C和TE的重组质粒，在大肠杆菌宿主中异源表达了3个结构域，后期将进行体外催化实验，验证本研究对其合成途径的推测。 |
| 语种 | 中文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.idsse.ac.cn/handle/183446/10537]  |
| 专题 | 深海科学研究部_深海生物学研究室_深海微生物活性物质研究组 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 韩梅桂. 两株深海来源链霉菌的抗菌活性次级代谢产物及其生物合成途径研究[D]. 中国科学院深海科学与工程研究所. 中国科学院大学. 2023. |
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