虎尾轮内生真菌Chaetomium globosum中新颖结构化合物的发现及免疫调节活性研究

Symbionts are microorganisms living inside hosts during a variable period of their life. They are an important resources for active natural products. In our early pharmacological investigation, the methanol-extract (UCC-M) of the symbiontic fungus Chaetomium globosum from folk medicinal plant Uraria Crinita (L.) Desv. exerted obvious immunomodulatory activity. And we carried out the phytochemical study on the chemical constituents of UCC-M, which led to the isolation of 40 compounds, including 17 new compounds and a new 19,20-seco-chaetoglobosin alkaloids. The latest researches showed that histone deacetylases (HDACs) could regulate the production of secondary metabolites in fungus. Our group utilized a agonist of HDAC Sir2 to interpose the culture process of Chaetomium globosum.And the HPLC finger printing of UCC-M changed dramatically, which suggesting more novel metabolites would be discoveried in UCC-M. On this basis, our project will focus on bioassay-directed fractionation of UCC-M for discovery of bioactive immunomodulatory novel natural products, evaluate the immunoregulation activity, and explore the mechanisms of action, and devote to find new lead compounds for drug discovery.

共生菌是长期与宿主共同生活的一大类群微生物，也是新活性天然产物的重要来源。本课题组前期发现抗类风湿性关节炎植物药虎尾轮(Uraria Crinita (L.) Desv.)内生真菌球毛壳霉(Chaetomium globosum)发酵后的甲醇提取物(UCC-M)具较强的免疫调节活性，并从UCC-M中分离鉴定出了40余个化合物，包括1个新生物碱骨架类型和17个新化合物。由于组蛋白去乙酰化酶(HDACs)可转录调节真菌次生代谢产物的产生，本课题组利用HDAC Sir2激动剂异烟酰胺干预C. globosum培养后，其HPLC指纹图谱差异明显，提示有更多结构类型的化合物出现。本项目拟系统而深入的研究菌株C. globosum在改变培养基和加入Sir2激动剂后所获得的甲醇提取物的化学成分，并评价化合物的免疫调节活性，初步探讨其可能的作用机制，以期发现新颖的、具良好免疫调节活性的先导化合物。

课题组在之前的研究中从虎尾轮内生真菌分离到了一株球毛壳霉（Chaetomium globosum），从其固体发酵产物中分离得到了大量的结构复杂细胞松弛素类化合物。为了进一步挖掘该株球毛壳霉的代谢产物的多样性，我们改变其固体发酵的培养条件，从而得到了许多之前未被发现的新结构。从该株球毛壳霉的固体发酵产物中共分离鉴定了45个化合物，包括17个新化合物，其主要成分为细胞松弛素类化合物，同时也分离得到了azaphilones和其他类型的化合物。综合运用各种光谱分析技术、X-射线单晶衍射实验与计算化学技术等确定了化合物的平面结构与立体构型。从结构上看，我们首次发现以络氨酸为前体的具有13元碳环的细胞松弛素，具有罕见的19，20位开环的细胞松弛素，以及首次发现具有1′-N-甲基的细胞松弛素。我们评价了部分分离得到的化合物的细胞毒活性，部分化合物显示一定的细胞毒活性；同时我们也对部分化合物的抗耐药微生物的活性进行了评价，其中个别化合物表现有良好的潜力，可以为进一步研究的提供物质基础。