海洋放線菌分離及Streptomycessp. S42中天然產物的挖掘
發(fā)布時間:2022-01-15 16:43
天然產物數(shù)量龐大,結構、活性及作用機制復雜多樣,是新藥開發(fā)的重要源泉。放線菌是天然產物的最主要來源,眾多放線菌來源的天然產物及其衍生物為癌癥、阿爾茲海默癥和瘧疾等疾病的治療做出了很大貢獻。但近年來天然產物的重復發(fā)現(xiàn)率越來越高,多重耐藥菌株不斷出現(xiàn),對抗生素的研發(fā)速度及質量提出了更高的要求。海洋為巨大的生物資源寶庫,很多海洋放線菌為了適應低溫低氧高鹽高壓的極端環(huán)境,衍生出多種抗逆機制,使其次級代謝途徑更加特殊,產物結構更加新穎,海洋放線菌天然產物是藥物先導化合物的重要來源。本研究聚焦于海洋放線菌中新型活性天然產物的挖掘。首先從海洋沉積物中分離到多株具有抗菌活性的放線菌,并對Streptomyces sp.S42進行活性為指導的天然產物挖掘,但僅鑒定出已知化合物司帕霉素。然后通過16S rDNA序列比對發(fā)現(xiàn)Streptomyces sp.S42的分類地位較新,通過基因組測序發(fā)現(xiàn)其基因組編碼25個天然產物生物合成基因簇,大多與已知基因簇相似度較低,因此有必要對其進行基因組挖掘。本研究選擇Streptomyces sp.S42中五個新穎的孤兒基因簇(最大77kb)利用Red/ET重組工程技術進...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?I丨型PKS?Tetracenomycin?C的生物合成機制[30]??Fiure?1-2?Biosnthesis?mechanism?of?te?II?PKS?Tetracenomycin?C??
"?COA???(?KS?)"?c〇A??S?S?SH?S??〇?\、?〇?\?(°?\?)m??0?0?-?〇?v??Vo?、〇?\??O?S-Enz?O?OH?OH?OH?0??0?0?〇??RPPA.?,,?〇?.?^?^?^?,??SCoA、?0???I?I?I????0?\?\?0???HO、\?OH?HO?\OH??5x?CoA?(5x)?-?C〇2?0??C02?(4x)?-?H2〇?Flavohn??圖1-3?III型PKS?Flavolin的生物合成機制[30,45]??Figure?1-3?Biosynthesis?mechanism?of?type?III?PKS?Flavolin??1.1.3.2非核糖體多肽合成酶途徑??非核糖體肽是由NRPS以組裝線的形式催化氨基酸連續(xù)縮合形成的一大類??天然產物,廣泛應用于臨床治療領域,如達托霉素(Daptomycin)、萬古霉素??(Vancomycin)?[46]。??NRPS是一個多酶復合體,由起始模塊、延伸模塊和終止模塊組成,每個延??伸模塊包括三個基本結構域:腺苷酸化結構域(Adenylylation,A)、肽基載體蛋??白(Peptidyl?carrier?protein,PCP)和縮合結構域(Condensation,?C)。A?結構域??特異性地選擇并活化氨基酸底物,在三憐酸腺苷(Adenosine?triphosphate,ATP)??的作用下,將氨基酸活化成氨酷基-AMP?(Adenosine?monophosphate,一憐酸腺??苷)并轉移到PCP上。兩個相鄰PCP上的氨
?山東大學碩士學位論文???利用Red/ET重組工程技術選擇新穎的孤兒基因族進行直接克隆,確定異源表達??宿主,通過組合生物學重構進行理性激活。然后通過分離純化技術鑒定相應代謝??產物,測定生物活性,從中篩選低毒性高活性的藥物先導化合物。同時研宄化合??物構效關系,闡明活性作用機制,并解析其生物合成途徑。最后利用組合生物合??成得到雜合基因簇,獲得更多結構衍生物。??OP?BGCs挖掘??基因組測序?r??活性追蹤?-?^AijAGC?丨樸??活性測定f分離純化??★?-?-??—-闡明生物合成途徑?g.??|遺傳修飾??^?|?(大腸桿菌)??\?_?promoltr??%N^_?I?議?LC-MS?接合轉移?^?'?'i>??、一?^ ̄?L?一???丁??圖1-7本研究技術路線(以“★”為出發(fā)點)??Figure?1-7?Technical?route?of?the?research?(Take?as?the?starting?point)??14??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海洋藥物研究開發(fā)進展[J]. 王成,張國建,劉文典,楊新雨,朱妮,申靜敏,王志成,劉楊,程珊,于廣利,管華詩. 中國海洋藥物. 2019(06)
[2]黃河三角洲濱海濕地非培養(yǎng)放線菌多樣性[J]. 馮鴿,許姍姍,王超,嚴立恩,張璇,李靜. 微生物學通報. 2013(09)
[3]黃嘌呤氧化酶抑制劑的研究進展[J]. 王春輝,李松. 國外醫(yī)學.藥學分冊. 2006(05)
[4]糖尿病和肥胖癥治療新靶點PTP1B抑制劑的研究進展[J]. 張薇,李靜雅,李佳. 生命科學. 2006(05)
[5]黃河三角洲海洋資源開發(fā)及海洋經濟發(fā)展芻議[J]. 劉兆德,李玉增,高士友. 資源開發(fā)與市場. 1999(04)
本文編號:3590967
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?I丨型PKS?Tetracenomycin?C的生物合成機制[30]??Fiure?1-2?Biosnthesis?mechanism?of?te?II?PKS?Tetracenomycin?C??
"?COA???(?KS?)"?c〇A??S?S?SH?S??〇?\、?〇?\?(°?\?)m??0?0?-?〇?v??Vo?、〇?\??O?S-Enz?O?OH?OH?OH?0??0?0?〇??RPPA.?,,?〇?.?^?^?^?,??SCoA、?0???I?I?I????0?\?\?0???HO、\?OH?HO?\OH??5x?CoA?(5x)?-?C〇2?0??C02?(4x)?-?H2〇?Flavohn??圖1-3?III型PKS?Flavolin的生物合成機制[30,45]??Figure?1-3?Biosynthesis?mechanism?of?type?III?PKS?Flavolin??1.1.3.2非核糖體多肽合成酶途徑??非核糖體肽是由NRPS以組裝線的形式催化氨基酸連續(xù)縮合形成的一大類??天然產物,廣泛應用于臨床治療領域,如達托霉素(Daptomycin)、萬古霉素??(Vancomycin)?[46]。??NRPS是一個多酶復合體,由起始模塊、延伸模塊和終止模塊組成,每個延??伸模塊包括三個基本結構域:腺苷酸化結構域(Adenylylation,A)、肽基載體蛋??白(Peptidyl?carrier?protein,PCP)和縮合結構域(Condensation,?C)。A?結構域??特異性地選擇并活化氨基酸底物,在三憐酸腺苷(Adenosine?triphosphate,ATP)??的作用下,將氨基酸活化成氨酷基-AMP?(Adenosine?monophosphate,一憐酸腺??苷)并轉移到PCP上。兩個相鄰PCP上的氨
?山東大學碩士學位論文???利用Red/ET重組工程技術選擇新穎的孤兒基因族進行直接克隆,確定異源表達??宿主,通過組合生物學重構進行理性激活。然后通過分離純化技術鑒定相應代謝??產物,測定生物活性,從中篩選低毒性高活性的藥物先導化合物。同時研宄化合??物構效關系,闡明活性作用機制,并解析其生物合成途徑。最后利用組合生物合??成得到雜合基因簇,獲得更多結構衍生物。??OP?BGCs挖掘??基因組測序?r??活性追蹤?-?^AijAGC?丨樸??活性測定f分離純化??★?-?-??—-闡明生物合成途徑?g.??|遺傳修飾??^?|?(大腸桿菌)??\?_?promoltr??%N^_?I?議?LC-MS?接合轉移?^?'?'i>??、一?^ ̄?L?一???丁??圖1-7本研究技術路線(以“★”為出發(fā)點)??Figure?1-7?Technical?route?of?the?research?(Take?as?the?starting?point)??14??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海洋藥物研究開發(fā)進展[J]. 王成,張國建,劉文典,楊新雨,朱妮,申靜敏,王志成,劉楊,程珊,于廣利,管華詩. 中國海洋藥物. 2019(06)
[2]黃河三角洲濱海濕地非培養(yǎng)放線菌多樣性[J]. 馮鴿,許姍姍,王超,嚴立恩,張璇,李靜. 微生物學通報. 2013(09)
[3]黃嘌呤氧化酶抑制劑的研究進展[J]. 王春輝,李松. 國外醫(yī)學.藥學分冊. 2006(05)
[4]糖尿病和肥胖癥治療新靶點PTP1B抑制劑的研究進展[J]. 張薇,李靜雅,李佳. 生命科學. 2006(05)
[5]黃河三角洲海洋資源開發(fā)及海洋經濟發(fā)展芻議[J]. 劉兆德,李玉增,高士友. 資源開發(fā)與市場. 1999(04)
本文編號:3590967
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3590967.html