美登木素生物合成的几个问题初探

	美登木素生物合成的几个问题初探
其他题名	A Preliminary Study on the Biosynthesis of Maytansinoids
	康前进
导师	沈月毛
学位专业	植物学
关键词	美登木素滑桃树内生菌生物合成 “glycolate” 特殊延伸单元
摘要	本论文在美登木素化合物生物合成研究以及我们课题组前期对于高等植物来源的该类化合物生源探讨基础之上，从以下方面展开了研究。第一部分主要是化合物分离工作，从滑桃树茎皮的 85 % 乙醇提取物中分离得到23个化合物，其中 5-sarmentogenin-3-O--L-rhamnopyranoside (1), 5-sarmentogenin (2), 11-oxo-uzarigenin-3-O--L-rhomnopyranoside (3), 5-gitoxigenine-3--L-rhamnopyranoside (4), 5-oleandrigenin-3-O-- rhamnopyranoside (5), 5-oleandrigenin-3-O--glucopyranosyl-(1→4)-- rhamnopyranoside (6), -anhydroepiditoxigenin-3-O--glucopyranosyl-(1→4)- -L-rhamnopyranoside (7), (+)-dihydrodehydrodiconiferyl alcohol 4-O-β-(6″-O-galloyl)-glucopyranoside (14), 4,4′-O-dimethylellagic acid 3-(2″-O-acetyl)--rhamnopyranoside (19), ethyl O-β-D-(6′-galloyl)-glucopyrano side (21) 为新化合物。对分离到的鞣花酸类和部分苯丙素类化合物进行了抗氧化活性测定，显示新化合物14的IC50为22.8 μM，抗氧化活性较好；通过MTT分析实验得出，新化合物14、19和21在浓度为0.4 M时对H2O2诱导的PC12凋亡也具有一定的保护作用。所分离到的化合物类型涵盖了强心苷类、苯丙素类、萜类和甾体类、鞣花酸类以及其它类型，其中强心苷类化合物为首次从大戟科植物分离得到，苯丙素类、鞣花酸类化合物在大戟科植物中也具有一定的化学分类学意义。根据AHBA（3-氨基-5-羟基苯甲酸，美登木素类化合物的保守起始单元）合成酶基因和CT （氨甲酰基转移酶）基因保守区域设计引物并进行PCR扩增筛选，获得阳性滑桃树内生链霉菌 Strepomyces sp. M27m3。从它的10升YMG固体发酵物中分离得到了5个化合物，其中化合物cis-cyclo(11-hydroxyprolylleucyl) (1)，cis-cyclo(11-ene-prolylleucyl) (2)是2个新的环二肽类化合物。从另一株AHBA合成酶基因阳性的滑桃树内生菌 Streptomyces sp. 5B的10升YMG固体培养基的发酵产物中分离得到了7个化合物，其中endophyticterpene KA (1)，endophyticterpene KB (2)，(2E,10E)-13-(3-hydroxy-4-methoxyphenyl)-2,6,10-trimethyl-7-one-5,9-dodecadienal (3)，为新化合物；但是两株内生链霉菌均没有得到预期的美登木素类化合物。第二部分对美登木素生物合成过程中特殊延伸单元 “glycolate” 的酰基载体蛋白功能进行了研究，对负责合成该单元的 asm13-17 五个单基因，利用 Redirect 技术分别进行了突变株的构建。对所有突变株的发酵产物进行了 HPLC 以及 LC-MS 检测和分析，结果发现突变株 asm13、asm15、asm16、asm17 的产物均为 10-demethoxy-AP-3，但在 asm14 突变株没有检测到任何安莎类的化合物，不过改变 HPLC 的条件后检测到了一个 N-acetyl-triketide 的产物。表明了 Asm14 不仅具有合成 “glycolate” 功能，而且是聚酮链延伸过程所必需的因子，从而具有双重功能。为了进一步验证基因 asm14 的功能和特异性，选择了基因 asm14 以及来源于格尔登素产生菌的同源基因 gdmJ，对 asm14 和 asm14-17 两个突变株进行了回补，结果使得这两个突变株分别恢复了产生安丝菌素和 10-demethoxy-AP-3 的能力，表明 asm14 和 gdmJ 具有一定的功能互补性。论文的第三部分还对其它微生物的化学成分进行了研究。从美登木内生链霉菌 Streptomyces sp. 05B分离得到了以下7个化合物，其中 decahydro-4,8a-dimethylnaphthalene-1,4a,5-triol (1), (1S,4S,5R,6S,7S,10S) -4,5,10,11-cadinanetriol (2), cis-cyclo(11-hydroxyprolylleucyl) (3) 为新化合物。从滑桃树内生真菌Fusarium sp. 0219A20中分离到了5 个已知化合物。本论文的最后一部分主要是对I 型PKS生物合成途径中的“glycolate” 特殊延伸单元的研究进行了综述。
语种	chi
	2008-05-26
学位授予单位	中国科学院昆明植物研究所
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/370
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	康前进. 美登木素生物合成的几个问题初探[D]. 昆明植物研究所. 中国科学院昆明植物研究所,2008.

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