基于“一菌多素(OSMAC)”策略的费氏新萨托菌NRRL181中pyripyropene类代谢产物的定向分离研究

摘要

微生物次级代谢产物具有化学结构新颖、生物活性多样等特点，是药物先导化合物的重要来源。而一菌多素（ One Strain Many Compounds, OSMAC）策略则为丰富微生物次级代谢产物的化学多样性提供了更大的可能。费氏新萨托菌NRRL181是一株完成全基因组测序的真菌，生物信息学分析结果显示该菌株基因组中含有负责pyripyropene类化合物生物合成的基因簇，表明其具有合成该类化合物的潜力。本文第一章对OSMAC策略以及费氏新萨托菌NRRL181中pyripyropene类化合物的基因簇研究进展进行了综述。第二章以OSMAC策略为指导，开展小试实验，设计了10种培养基(1＃?10＃)，以 pyripyropene类化合物的特征性紫外吸收为筛选目标，利用HPLC-DAD分析技术筛选得到一种可能高产pyripyropene类化合物的培养基(6＃)。第三章选取6＃培养基开展了扩大培养，综合运用多种柱层析技术，从培养物中定向分离到了4个目标 pyripyropene类化合物1?4以及12个其他类型化合物5?16，其中1?3为新的天然产物；基于化合物1?3的结构特征，本文对文献报道的 pyripyropene类化合物生物合成过程中 C-3、C-7、C-11及 C-13位的羟基化与乙酰化反应顺序作出了推测性的修正。本论文的研究表明，生物信息学分析结合OSMAC策略的应用在微生物次级代谢产物多样性挖掘与高效定向分离方面具有较大的应用价值，是微生物来源天然产物研究的一种新兴方法。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 一菌多素（OSMAC）策略指导下的微生物次级代谢产物挖掘

1.3 费希新萨托菌N. fischeri NRRL 181的目标化合物的基因簇分析

1.4 本课题的研究意义及研究内容

本章小结

第二章 OSMAC策略指导下的N. fischeri NRRL 181代谢产物分析

2.1 引言

2.2 实验仪器与材料

2.3 改变培养基成分或培养条件时的代谢产物分析

2.4 缺氧条件下的代谢产物分析

2.5加入表观遗传学抑制剂时的代谢产物分析

本章小结

第三章 N. fischeri NRRL 181代谢产物中Pyripyropene类化合物的定向分离研究

3.1 引言

3.2 实验仪器与试剂

3.3 N. fischeri NRRL 181发酵产物中化学成分的分离

3.4 结果与讨论

3.5 Pyripyropene类化合物的C-3、C-7、C-11和C-13位的羟基化与酰化顺序分析

3.6 Darkasterone A的骨架重排推测

本章小结

第四章 总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文和专利

附录