氧化酶制剂诱导下真菌次级代谢产物多样性的研究

论文摘要

本文以真菌为研究对象,以夹竹桃麻素作为诱导剂,诱导激活菌体沉默的生物合成基因,产生新的次级代谢产物。本文对真菌次级代谢产物的诱导、发酵、分离、结构鉴定、生物活性、及组学研究进行论述。首先,对这些菌株进行实验室常规条件下培养发酵以及氧化酶抑制剂诱导下的发酵。经过对8株真菌、3种氧化酶抑制剂的广泛筛选和总结,确定了最适的氧化酶抑制剂为夹竹桃麻素,其作为小分子诱导剂诱导真菌产生新次级代谢产物阳性率高达75%。其次,对阳性真菌诱导结果进行比较,确定最适研究对象为Aspergillus sp.SCSIOW20（W20）和嗜热毁丝霉Myceliophthora thermophila（MT）。其次,对两株真菌分别进行夹竹桃麻素诱导下的扩大发酵,采用凝胶色谱层析、HPLC等方法共分离得到22种代谢物（Comp.1-22）,其中Comp.1-13均为经诱导产生的差异代谢物。其中Comp.1-9来自深海真菌W20,Comp.10-13来自MT。采用MS、NMR、IR等光谱法,对化合物进行结构鉴定,确定Comp.1、3、5-8、10、14-22均为已知化合物;Comp2、11-13为新结构的化合物,其中Comp.11-13为一系列新型的Yanuthone衍生物,命名为Yanuthone X3、X4、X5;Comp.4、Comp.9结构仍在解析中。其次对化合物进行生物活性检测,包括抗氧化活性和抗耐药菌（甲氧西林金黄色葡萄球菌,MRSA）活性检测。结果显示化合物Comp.6、Comp16具有良好的抗氧化活性,IC50=8.55、4.33μM;化合物Comp.2、Comp.6、Comp.7、Comp.9、Comp.16、Comp.17、Comp.19均具有良好的抗MRSA活性。其次,通过转录组学与代谢组学方法对夹竹桃麻素诱导机理进行分析。以基因背景明确的嗜热毁丝霉为研究对象,转录组研究结果显示诱导作用下有48个基因下调,22个基因上调。代谢组研究结果显示44种初级代谢产物水平明显变化,提示我们夹竹桃麻素可能作用于多个基因和通路,共同影响真菌的次级代谢。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
•   1.1 真菌来源天然产物概述
•   1.2 激活沉默基因是天然产物研究的重点
•     1.2.1 小分子诱导是激活沉默基因的有效手段
•     1.2.2 氧化酶系影响真菌代谢
•     1.2.3 夹竹桃麻素是ROS的有效抑制剂
•   1.3 Yanuthone类化合物相关研究
•   1.4 课题主要研究内容与意义
•     1.4.1 选题背景及意义
•     1.4.2 本研究的主要内容及方法路线
• 第2章 材料与方法
•   2.1 实验器材
•     2.1.1 实验仪器
•     2.1.2 实验药品及试剂
•     2.1.3 培养基及显色剂的配制
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 菌株来源、保藏及活化培养
•     2.2.2 氧化酶抑制剂诱导真菌发酵及萃取
•     2.2.3 最适实验菌株及最适氧化酶抑制剂筛选
•     2.2.4 差异次级代谢物的分离纯化及鉴定
•     2.2.5 生物活性检测
•     2.2.6 转录组及代谢组分析
• 第3章 实验结果
•   3.1 氧化酶抑制剂与菌株相互作用筛选结果
•     3.1.1 氧化酶抑制剂及试验菌株筛选结果
•     3.1.2 两株阳性真菌的TLC及HPLC分析
•   3.2 夹竹桃麻素诱导的差异次级代谢产物分离
•     3.2.1 夹竹桃麻素诱导W20的差异次级代谢产物分离
•     3.2.2 夹竹桃麻素诱导MT的差异次级代谢产物分离
•     3.2.3 无诱导W20固体发酵的次级代谢产物分离
•   3.3 化合物结构解析
•     3.3.1 夹竹桃麻素诱导的W20差异代谢物结构解析
•     3.3.2 夹竹桃麻素诱导的MT差异代谢物结构解析
•     3.3.3 无诱导W20固体发酵的次级代谢产物结构解析
•   3.4 生物活性检测
•     3.4.1 抗氧化活性
•     3.4.2 抗MRSA活性
•   3.5 夹竹桃麻素诱导真菌次级代谢的组学分析
•     3.5.1 转录组学分析
•     3.5.2 代谢组学分析
• 第4章 讨论与展望
•   4.1 夹竹桃麻素对两株真菌次级代谢产物的影响
•   4.2 夹竹桃麻素激活真菌沉默基因的方式探讨
• 第5章 总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 夏震遥

导师: 李晓帆

关键词: 次级代谢产物,真菌,小分子诱导,差异代谢物,夹竹桃麻素

来源: 深圳大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 深圳大学

分类号: Q936

总页数: 110

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