利用基因組挖掘發(fā)現(xiàn)兩株海洋鏈霉菌的生物活性及活性物質(zhì)初步研究.pdf

1、海洋環(huán)境的特殊性使海洋放線菌產(chǎn)生許多獨(dú)特的活性化合物，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。微生物基因組挖掘是一種尋找次級(jí)代謝產(chǎn)物的新方法，通過分析微生物的基因組信息，預(yù)測(cè)其合成天然化合物的潛能，進(jìn)而根據(jù)所獲得的信息對(duì)化合物進(jìn)行分離純化和結(jié)構(gòu)鑒定，從而迅速發(fā)現(xiàn)可能的新化合物?；蚪M挖掘技術(shù)已成為微生物天然產(chǎn)物的研究熱點(diǎn)，但海洋放線菌的基因組挖掘目前報(bào)道的還比較少。
　　本論文對(duì)本課題組保存的兩株海洋放線菌(硫磺鏈霉菌L180和星海鏈霉菌S1

2、87)進(jìn)行了初步的基因組挖掘研究，基因組序列分析表明，L180基因組中存在一個(gè)羊毛硫抗生素的生物合成基因簇，該基因簇與來自稀有放線菌的具有抗藤黃微球菌活性的抗生素生物合成基因簇具有較高的相似性。而S187中分析到一個(gè)非核糖體多肽類化合物的生物合成基因簇，該基因簇與合成具有抗補(bǔ)體活性抗生素的生物合成基因簇具有較高相似性。根據(jù)這些信息推斷，硫磺鏈霉菌L180和星海鏈霉菌S187可分別產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)和抗補(bǔ)體活性物質(zhì)，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明了對(duì)于兩株

3、菌發(fā)酵液活性的推斷。
　　對(duì)硫磺鏈霉菌L180發(fā)酵液的抗菌活性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其對(duì)藤黃微球菌有較強(qiáng)的抗菌活性，對(duì)耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌具有較弱的抗菌活性，但對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌、枯草芽孢桿菌和肺炎克雷伯氏菌沒有抗菌活性。同時(shí)利用藤黃微球菌對(duì)抗菌活性物質(zhì)的理化穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，抗菌活性物質(zhì)在30℃～60℃，pH4～6范圍內(nèi)穩(wěn)定性良好，蛋白酶處理不影響其抗菌活性。對(duì)抗菌活性物質(zhì)進(jìn)行了初步純化，初步定位了HPLC

4、分析中的可能保留時(shí)間段。
　　星海鏈霉菌可能的抗補(bǔ)體活性物質(zhì)生物合成基因簇中存在一個(gè)編碼StrR家族的途徑特異性調(diào)節(jié)蛋白基因sinR，為了定位可能的抗補(bǔ)體化合物，構(gòu)建了sinR基因的過表達(dá)突變株，研究了該基因?qū)昕寡a(bǔ)體活性的影響，結(jié)果表明，菌株發(fā)酵8d時(shí)，過表達(dá)sinR菌株抗補(bǔ)體活性明顯高于對(duì)照菌株。對(duì)抗補(bǔ)體活性物質(zhì)進(jìn)行了初步純化，利用正向硅膠對(duì)發(fā)酵液乙酸乙酯萃取相進(jìn)行初步分離，得到了有活性的四個(gè)組分，其中組分Fr-A-7的活性

5、最高(63％);此外，利用正向硅膠對(duì)菌絲體中的活性物質(zhì)進(jìn)行分離，菌體先用乙酸乙酯萃取，再用正丁醇萃取乙酸乙酯萃取后的水相，得到了有活性的四個(gè)組分，其中組分Fr-B-8的活性最高(58％)。初步定位了目標(biāo)化合物HPLC分析中的保留時(shí)間，約為8.9min。液質(zhì)聯(lián)用(HPLC-MS)檢測(cè)組分Fr-A-7，初步得到了四個(gè)符合預(yù)測(cè)分子量范圍的信號(hào)。
　　本論文的結(jié)果為進(jìn)一步研究硫磺鏈霉菌L180和星海鏈霉菌S187的活性新天然產(chǎn)物奠定了基礎(chǔ)