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红树林内生真菌中全局调控因子激活沉默基因及其次级代谢产物研究认领

作者：

吴杰

学位授予单位：

海南大学

摘要：

真菌来源的次级代谢产物是开发新型药物的重要物质来源,近年来,发现新结构、新活性的次级代谢产物超过50%来源于真菌。因此深度挖掘真菌中天然活性化合物,既是研究热点,也是为药物研发提供必要的物质来源,并具有重要的科学意义。基于基因组测序技术及信息生物学的发展,结合传统方法,本研究对四株红树林植物内生拟茎点霉属真菌Phomopsis sp.和拟盘多毛孢属真菌Pestalotiopsis sp.的全局调控因子进行过表达调控,以及对一株红树林植物角果木来源的内生拟内黑盘壳菌Endomelanconiopsis endophytica的次级代谢产物进行研究以及抗肿瘤和免疫抑制的生物活性评价。对分别来自红树植物正红树、红海榄、海莲、红茄苳的四株内生真菌Phomopsis sp.DHS18、Pestalotiopsis sp.HHL13、Phomopsis sp.HL4、Pestalotiopsis sp.HQD6的全局调控因子进行过表达调控激活。通过分析四株真菌的全基因组序列,挑选出五个调控因子Lae A,Lae B,Mcr A,Pfccl A,Pfhda A,成功构建出18个过表达质粒,转化原生质体,构建过表达的转化子,筛选过表达菌株。通过对过表达突变菌株与野生型菌株的小发酵的次级代谢产物的检测对比发现,全局调控因子Lae A和Lae B对菌株基本正调控,有利于增加次级代谢产物的产量,而全局调控因子Mcr A则对菌株负调控,次级代谢产物的产量有所下降,Pfccl A和Pfhda A的调控不太确定,菌株次级代谢产物的产量有增有降。基于以上结果,表明过表达真菌的全局性调控因子这一调控策略能够激活真菌沉默基因簇,从而丰富真菌次级代谢产物的结构多样性。对角果木内生拟内黑盘壳菌Endomelanconiopsis endophytica进行固体发酵并用乙酸乙酯萃取得到粗提物,综合使用正相/反相硅胶柱、葡聚糖凝胶柱以及半制备高效液相等多种现代色谱分离技术,并综合利用核磁共振谱、高分辨质谱及紫外等多种方法来确定化合物的平面结构,共分离鉴定了12个化合物,主要包括其他类化合物（1、2、3）,生物碱类化合物（4、5、6）,甾体类化合物（7）,异香豆素类化合物（8、9、10）,芳香类衍生化合物（11、12）。其中化合物1、2为新化合物,化合物4、7首次从Endomelanconiopsis endophytica的次级代谢产物中分离得到。生物活性评价结果表明,化合物1、7、9对肿瘤细胞Hep G2具有明显的抑制活性,其IC50值分别是19.46±1.43μM、0.87±0.41μM、26.56±0.96μM,化合物1、7对肿瘤细胞A549具有较好的抑制活性,其IC50值分别是28.62±2.03μM、10.23±1.51μM。化合物1-12均无免疫抑制活性。

摘要译文

关键词：

内生真菌; 过表达; 全局调控因子; 次级代谢产物; 生物活性

学位年度：

2023

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工程与技术

导师：

徐静闫岩

中图分类号：

TQ920.1[基础理论]

学科分类号：

081703[生物化工];082202[发酵工程];083604[生物过程工程];083606[微生物发酵工程]

D O I：

10.27073/d.cnki.ghadu.2023.001753