OSMAC 策略及其在烟曲霉菌次级代谢产物研究中的应用
2015-01-09谢绵测李先国张大海
天然产物研究与开发 2015年9期
谢绵测,李先国,张大海
中国海洋大学化学化工学院,青岛 266100
微生物次级代谢产物的结构多样性赋予其广泛的生物活性,是药物先导化合物的重要来源[1],然而实验室传统单一的培养模式,使微生物中大量的合成基因簇[2]处于休眠状态,使大量的代谢途径不能被表达,导致次级代谢产物的数量较少,骨架结构也偏于单一[3],对微生物资源造成了极大的浪费。同时,由于研究的不断深入,使得天然微生物资源逐渐稀缺,发现结构新颖,高活性的新化合物难度越来越大。针对这些难点问题,研究人员开始尝试改变微生物的培养环境以刺激微生物做出不同的代谢反应。2002年,Zeeck 等[4]在前人的基础上归纳提出了单株菌多次级代谢产物(one strain-many compounds,OSMAC)策略,即OSMAC 策略。OSMAC 策略强调通过改变培养基成分、培养条件和添加酶抑制剂等干扰因素来刺激微生物,激活不同的合成基因簇,挖掘其产生不同次级代谢产物的能力,从而获得骨架新颖,活性高的新化合物。
烟曲霉菌(A.fumigatus)是自然界中最常见的陆生致病霉菌之一,能够产生多种真菌毒素类化合物,能引起人、畜和禽类的多种疾病,如肺曲霉病等。较早的学者多关注于A.fumigatus 代谢的真菌毒素及其致病机理和防治,而忽略了其对人类有益的方面。近年来随着开发海洋的热潮,多个课题组研究发现该菌株可以来源于海洋,并从其次级代谢产物中发现了多个具有抗肿瘤活性的化合物[5],这使得研究人员对A.fumigatus 次级代谢产物研究产生了极大的动力。……
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