放线菌野生株代谢功能的核糖体工程改造与新产抗肿瘤活性产物研究

摘要：

目的利用核糖体工程技术,改造放线菌次级代谢功能,筛选获得抗肿瘤活性突变株,并对突变株新产活性产物进行研究.方法 以海洋来源无活性放线菌野生株HLF-39和HLF-43为出发菌,通过单菌落挑选与平板划线培养,分离纯化链霉素抗性突变株,通过摇床液态发酵和发酵提取物乙酸乙酯萃取样品的抗肿瘤活性筛选,获得抗肿瘤活性突变株;采用活性跟踪与微量预试先导-放大实验制备组合的实验模式,与原始菌样品对照比较,在快速确定差异活性斑点基础上,组合各种色谱技术,分离纯化突变株新产抗肿瘤活性产物;根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构;采用MTT法测评抗肿瘤活性.结果 链霉素对HLF-39和HLF-43的最低抑菌浓度分别为3和10 mg·L-1.经抗性筛选,得到对链霉素产生抗性的HLF-39突变株28株、HLF-43突变株204株.在所得突变株中,3株HLF-39突变株和14株HLF-43突变株有抗肿瘤活性,100 mg·L-1样品对K562细胞的抑制率大于20%;其中,4株分别对11、100、200和300 mg·L-1链霉素产生抗性的HLF-43突变株CHS-21101、CHS-210010、CHS-220002和CHS-230001活性显著,100 mg·L-1样品对K562细胞的抑制率分别达59 5%、50 0%、44 1%和59 6%.从CHS-21101发酵物中分离得到2个该突变株新产抗肿瘤活性产物,并分别鉴定为环(4-羟脯-亮)二肽(1)和phencomycin(2).化合物1和2对K562细胞呈抑制活性,100 mg·L-1抑制率分别为33 9%和21 4%.结论 利用核糖体工程抗性筛选技术,从2株无活性放线菌野生菌株成功筛选得到17株具有抗肿瘤活性的链霉素抗性突变株,从其中1株发酵物中分离鉴定了2个该突变株新产抗肿瘤活性产物.用核糖体工程技术改造无活性放线菌野生株的次级代谢功能,可筛选获得活性突变株并提供深入研究新产活性产物,从中筛选新药及其先导结构,从而拓展药源放线菌活性菌株新资源.

关键词：海洋微生物、放线菌、核糖体工程、链霉素抗性、抗肿瘤活性、环(4-羟脯-亮)二肽、phencomycin

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分类号：R979.1(药品)

资助基金：国家自然科学基金30572279,30973631;国家863计划2007AA09Z411;国家"重大新药创制"科技重大专项2009ZX09103-019, 2009ZX09301-002;中国大洋协会国际海底区域研究开发项目DYXM-115-02-2-09;军事医学科学院科研创新基金重大专项2008

在线出版日期：2010-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：435-442,446