两株南海珊瑚共附生放线菌的PTK活性成分及其机理研究

蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase，PTK）是目前研究较多且效果明显的抗肿瘤药物靶点。而从海洋天然产物中寻找高效、低毒、具有新颖作用机制的抗癌新药是目前抗肿瘤药物研发的一个重要方向。前期我们从南海海域的20多种珊瑚中分离得到100多株共附生放线菌，并对其中的50余株进行了PTK抑制活性筛选，发现两株具有很强的活性，其IC50分别达到了0.15和0.12μg/mL。因此，我们拟以该两株珊瑚共附生放线菌作为研究对象，对其进行大规模发酵培养；利用MPLC-MTT-ELISA联用技术，快速从发酵液中定向寻找发现活性次生代谢产物。一方面通过结构修饰对代谢产物进行构效关系研究；另一方面利用基因芯片等技术，对活性次生代谢产物进行PTK抑制的机制研究，确定其作用途径和具体靶点。通过本项目的研究，可为从珊瑚共附生放线菌中，寻找具有PTK抑制活性的抗肿瘤先导化合物的研究奠定基础。

海洋微生物是新颖结构和活性化合物的重要源泉，尤其在陆地微生物资源日益匮乏的今天，海洋微生物已经逐渐成为天然产物研究的重点。从海洋微生物次级代谢产物及其衍生物中寻找发现高效、低毒的抗肿瘤药物先导化合物是目前或在相当一段时期内抗肿瘤药物研发的一个重要方向。本项目以前期筛选获得的具有PTK抑制活性的海洋放线菌为研究对象，通过培养基优化、大规模发酵、化合物提取分离及其结构鉴定、活性测试等，寻找发现其中的PTK抑制活性成分。基于此我们对放线菌Streptomyces sp. SCSIO 103553、Serinicoccus profundi sp. nov.、Actinomadura sp. SCSIO 4388及Microbacterium sp. TW43进行了系统的次级代谢产物研究，从中一共分离得到47个化合物，目前已鉴定38个，包括新化合物4个，其中链霉倍半萜三醇（strepsesquitriol）是从Streptomyces sp. SCSIO 103553中所分离得到的一新骨架倍半萜，其绝对构型通过ECD量子化学计算确定。经PTK抑制活性测试，发现pyrizinostatin及2-methyl-fervenulone具有非常显著的活性，其IC50分别为10.2和2.1 μg/mL。而strepsesquitriol虽然未发现有PTK抑制活性，但却具有很好的抗炎活性，在100 μM浓度下，其抑制率为35.4%，与阳性对照药甲苯磺酰-苯丙氨酸氯甲基酮（N-p-tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone，TPCK）的抑制率60.6%相当，并且未显示出任何毒性，因此是一个低毒高效的抗炎活性化合物，具有很好的开发利用前景，目前我们已经对该化合物及其生产菌株进行了专利保护。本项目的实施为从海洋放线菌来源的PTK抑制剂的发现提供一定的模式结构和药物前体。同时本项目发现的其他若干活性物质也具有一定的研究价值，有望成为抗炎、抗肿瘤药物活性先导化合物。