新型抗厌氧菌生物碱化合物的生物合成与作用机制研究

批准号:
81673333
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
焦瑞华
依托单位:
学科分类:
H3403.微生物药物
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
韩文博、周珍珍、代广知、王婷婷、王凯标、王以爽、沈烨、周艺秦、杨丽
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中文摘要
共生真菌Curvularia sp. IFB-Z10可以产生一系列具有显著抗口腔厌氧病原菌活性、骨架全新的生物碱。本项目通过基因敲除、表观遗传修饰等方式,揭示该菌株生物碱生物合成基因簇、关键基因及其功能;推导出其完整合理的生物合成途径;通过组合生物合成,采用基因调控、酶抑制等策略,诱导、构建新生物碱以及结构骨架全新的化合物,进而评价其生物活性,有望全面发掘骨架全新的具有显著抑制厌氧菌的药源分子。
英文摘要
The symbiotic fungus Curvularia sp. IFB-Z10 can produce a series of new alkaloids with completely new carbon skeletons and effective anti-oral anaerobic pathogenic activities. The project intends to reveal the biosynthetic gene clusters, key genes and their functions responsible to the alkaloid production in the fungus, via the approaches including gene deletion and epigenetic modification; then elucidate the complete and reasonable biosynthetic pathways of the secondary metabolites; and through combinatorial biosynthesis by strategies such as the gene regulation and the enzyme inhibition, induce the production of new alkaloids and compounds with novel carbon scaffolds, then evaluate their biological activity, to fully explore the new drug lead molecules with complete new carbon scaffolds and significant inhibition of the anaerobes.
本项目通过全基因组测序、生物信息学分析、qRT-PCR、基因敲除、异源表达、体外酶催化等技术手段,对Curvularia sp. IFB-Z10菌株产生的curvulamine类生物碱的生物合成机制进行研究,确定了该菌株生物碱生物合成基因簇、关键基因及其功能,并推导出其完整合理的生物合成途径,发现一种新的吲哚里西啶生物骨架的构建方式(中间体8的形成),同时新发现curG影响IFB-Z10中生物碱结构多样性,结合组合生物合成技术构和产物诱导,构建新生物碱,获得了27个具有良好抗厌氧菌生物活性的curvulamine类新生物碱,其中3个具有显著的抗厌氧菌活性,有望成为药源分子。本项目所发现的吲哚里西啶生物碱的生物合成机制为未来通过基因组挖掘、代谢途径的突变合成等手段获得此类新颖结构的生物碱提供了思路,也后续药物研发,寻找抗菌药物先导化合物提供了借鉴。本项目同时对7株特殊微生物的次级代谢产物进行了挖掘,发现了9个新的具有抗菌、细胞毒活性的天然产物(新化合物22个),为新型抗生素的研发提供了重要药源分子。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Genome Mining and Enzymatic Total Biosynthesis of Purincyclamide
嘌呤环酰胺的基因组挖掘和酶法全生物合成
DOI:10.1021/acs.orglett.9b02461
发表时间:2019-09-06
期刊:ORGANIC LETTERS
影响因子:5.2
作者:Shi, Jing;Xu, Xiang;Ge, Hui Ming
通讯作者:Ge, Hui Ming
Pyridoxal-5′-phosphate dependent bifunctional enzyme catalyzed biosynthesis of indolizidine alkaloids in fungi
吡哆醛-5'-磷酸依赖性双功能酶催化真菌中吲哚里西啶生物碱的生物合成
DOI:10.1073/pnas.1914777117
发表时间:2020-01-14
期刊:PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子:11.1
作者:Dai, Guang Zhi;Han, Wen Bo;Tan, Ren Xiang
通讯作者:Tan, Ren Xiang
Cytotoxic Xanthone Derivatives from the Mangrove-Derived Endophytic Fungus Peniophora incarnata Z4
红树林内生真菌 Peniophora incarnata Z4 的细胞毒性呫吨酮衍生物
DOI:10.1021/acs.jnatprod.0c00523
发表时间:2020-10-23
期刊:JOURNAL OF NATURAL PRODUCTS
影响因子:5.1
作者:Li, Sui Jun;Jiao, Fang Wen;Jiao, Rui Hua
通讯作者:Jiao, Rui Hua
New Antibacterial Phenone Derivatives Asperphenone A-C from Mangrove-Derived Fungus Aspergillus sp. YHZ-1.
来自红树林衍生真菌 Aspergillus sp YHZ-1 的新型抗菌苯酮衍生物 Asperphenone A-C
DOI:10.3390/md16020045
发表时间:2018-01-30
期刊:Marine drugs
影响因子:5.4
作者:Guo ZK;Zhou YQ;Han H;Wang W;Xiang L;Deng XZ;Ge HM;Jiao RH
通讯作者:Jiao RH
Anti-inflammatory diterpenoids from an endophytic fungus Phomopsis sp. S12
来自内生真菌拟茎点霉属的抗炎二萜类化合物。
DOI:10.1016/j.tetlet.2019.151045
发表时间:2019
期刊:Tetrahedron Letters
影响因子:1.8
作者:Xu Kuang;Zhang Xuan;Chen Jing Wei;Shen Yan;Jiang Nan;Tan Ren Xiang;Jiao Rui Hua;Ge Hui Ming
通讯作者:Ge Hui Ming
蒽环霉素类抗肿瘤化合物的生物合成和高效异源表达
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:51万元
- 批准年份:2022
- 负责人:焦瑞华
- 依托单位:
药用植物共生菌产生的新型抗癌生物碱的研究
- 批准号:30901846
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:焦瑞华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
