基因组挖掘指导下费希新萨托菌代谢产物定向分离与活性评价研究

摘要

微生物次级代谢产物一直是药物先导化合物发现和创新药物研制的重要来源。如何经济快速地获得结构新颖的活性微生物天然产物已成为当今微生物天然产物研究与开发中的重点与热点。Neosartoryafischeri NRRL181是一株已完成全基因测序的真菌。通过生物信息学的分析可知该菌具有丰富的次级代谢产物生物合成基因簇，其代谢产物类型远超过现有从该菌获得的化合物类型。
　　本文第一章综述了基因组挖掘指导定向分离以及N.fischeriNRRL181次级代谢产物的相关研究。第二章通过生物信息学分析预测了该菌十余类可能的次级代谢产物及其结构，第三章通过菌种小试筛选了近百种培养基，依据各类预测化合物的结构特征，在HPLC-DAD与UPLC-MS等仪器的指引下来寻找合适培养基。本文第四章选定了4种合适培养基进行了大规模发酵，并依据各类化合物的结构特征定向分离得到了cottoquinazolines、pyripyropenes、aszonalenins、aszonapyrones、fumitremorgins、gliotoxins等类型预测产物，共计35个，其中还包括了4个新化合物。
　　本文第五章根据基因簇中“自抵抗基因”提供的信息，对部分化合物进行了定向活性评价，发现了数个活性极强的α-葡萄糖苷酶抑制剂，活性最强的的化合物4活性达到了阳性药阿卡波糖的11.7倍。作用机制研究表明该类化合物与现有上市的α-葡萄糖苷酶抑制剂具有不同的作用机制，为一类新型的α-葡萄糖苷酶抑制剂。本论文研究表明，与传统的分离方法相比较，基因组挖掘指导下的微生物天然产物定向分离，具有目标明确、分离效率高的优点。同时生物信息学分析有助于化合物的结构解析，并有望实现化合物活性的定向筛选。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 综述

1．1 引言

1．2 基因组挖掘指导定向分离研究的方法

1．3 挖掘微生物次级代谢产物合成潜力的方法

1．4 自抵抗基因及其在活性研究中的应用

1．5 费希新萨托菌代谢产物的研究

1．6 本课题的选题及研究意义

参考文献

第二章 N．fischeri NRRL 181中各生物合成基因簇对应化合物结构预测分析

2．1 引言

2．2 N．fischeri NRRL 181中各生物合成基因簇对应化合物结构预测分析

2．3 本章小结

参考文献

第三章 不同培养条件下N．fischeri NRRL 181的代谢产物分析

3．1 引言

3．2 单菌多培养基策略下的代谢产物分析

3．3 添加酶抑制剂、共培养等策略下的代谢产物分析

3．4 实验仪器与材料

3．5 本章小结

第四章 基因组挖掘指导下的N．fischeri NRRL 181代谢产物定向分离研究

4．1 引言

4．2 N．fischeri NRRL 181各类代谢产物的定向分离研究

4．3 化合物结构解析

4．4 实验部分

4．5 本章小结

参考文献

第五章 活性研究

5．1 引言

5．2 实验仪器与试剂

5．3 α-糖苷酶抑制活性研究

5．4 作用机制研究

5．5 aszonalenin急性毒性实验

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本研究工作总结

6．2 本研究工作展望

致谢

攻读学位期间发表的论文和专利

附录