三株南海深海珊瑚礁碳酸盐台地链霉菌抗菌抗肿瘤活性次级代谢产物的研究

海洋放线菌已经成为新的生物活性物质的战略新资源，其中的链霉菌是抗感染、抗肿瘤药物的重要来源。我们的前期研究基础表明南海深海珊瑚礁碳酸盐台地这一特色深海环境中蕴藏着大量尚未发现和开发的链霉菌资源。本项目拟在从南海中沙、西沙群岛邻近深海珊瑚礁碳酸盐台地沉积物中分离筛选得到了一批具有抗菌及抗肿瘤活性的链霉菌的基础上，选择三株代谢产物活性较好、有初步研究基础的链霉菌作为研究对象，通过优选培养基，优化发酵条件，进而规模化发酵培养，在抗菌、卤虫致死和抗肿瘤活性追踪下，对代谢产物进行分离纯化，获得活性次级代谢产物，运用现代波谱技术、X-单晶衍射及化学反应等方法确定其平面及立体化学结构，并进一步评价其抗菌、体外抗肿瘤活性，探讨构效关系，发现新的活性先导化合物，为开发具有我国自主知识产权的新型抗菌、抗肿瘤药物奠定物质基础。

海洋链霉菌正为抗菌、抗肿瘤先导化合物的重要来源之一。在前期研究工作中，我们获得一批南海珊瑚礁碳酸盐台地沉积环境来源的链霉菌菌资源，通过对其进行抗菌及卤虫致死活性筛选，获得了潜力菌株，并对其发酵培养基进行了优选，进而大规模的实验室发酵，以有机溶剂萃取发酵产物得到粗提物，然后运用抗菌、卤虫致死活性进行活性追踪下的柱层析分离，获得活性代谢产物，利用现代波谱技术，结合X-单晶衍射及化学反应等方法确定其平面及立体化学结构，并利用抗菌及细胞毒活性筛选，发现结构新颖、活性显著的化合物。主要研究成果如下：1）采用JNP、AM、RA及ISP系列等十余种培养基，对前期筛选出的活性菌株进行了培养基的优化，获得了各个菌株的最优培养基配方，并对其进行了实验室规模的发酵培养；通过溶剂萃取，获得了发酵提取物；2）从7株海洋链霉菌的发酵产物中分离获得化合物33个，其中新化合物16个，含环肽化合物7个、聚酮-倍半萜杂合化合物4个，酚嗪2个，甾体1个，角环素2个；3）利用抗菌和细胞毒药理测试模型，筛选出具有显著抗藤黄微球菌的活性化合物5个，具有中等程度抗金黄色葡萄球菌及抗多耐药性表皮葡萄球菌（MASE）活性化合物3个，具有抑制人肺癌细胞（NCI-H460）增殖活性化合物3个；4）作为海洋链霉菌抗菌、抗肿瘤活性次级代谢产物项目的纵向延伸，对海洋链霉菌LR32中所产的抗肿瘤角环素新化合物的生物合成途径进行了研究，克隆了其生物合成基因簇并进行了异源表达，阐明了新的后修饰氧化还原酶的功能，获得新的结构类似物5个。总结上述成果，发表SCI收录论文6篇，申请国内发明专利4项，其中1项获得授权。