专利名称：一种由海洋镰刀霉菌属分离提取的化合物及其应用的利记博彩app
技术领域：
本发明属于微生物制药领域，具体设计一种由海洋镰刀霉菌(Fusarium sp. QY010)中分离提取的抗细菌群体感应活性的化合物及其应用。
背景技术：
细菌感染一直威胁着人类健康，自19世纪晚期感染性疾病的细菌起源学说被证 实后，人类对抗感染性疾病的治疗才有了相对明确的目标。抗生素的出现是医学史上的 奇迹，特别是青霉素，作为最早的抗菌药物，成功地解决了临床上金黄色葡萄球菌感染的难 题，随后问世的大环内酯类，氨基糖苷类抗生素又使肺炎、肺结核的死亡率降低了 80%。但 大多数抗生素是通过干扰致病菌的重要生命过程来杀死微生物或抑制微生物生长来实现 抗感染的。在这种生存压力下，微生物极易产生耐药性。因此，寻找利用新的靶点开发新型 抗菌药物，是生物学和医学研究领域的紧迫课题之一。Fuqua等1994年首先提出细菌的群体感应现象(Quorum Sensing, QS) (J Bacteriol. 1994 ； 176 :269-275)。许多细菌产生并释放一种被称为自诱导物(Auto Inducer, Al)信号分子，随着细菌密度的增加，信号分子积累到一定浓度时则会与胞 浆受体蛋白结合，调控细菌相关基因的表达，使细菌形成一种群体行为来有效地抵御 环境压力、攻击宿主等(Harvey Lect. 2004 ； 100 123-142) 0革兰氏阴性菌主要是由 AHL介导的LuxI-LuxR型群体感应系统，其相关信号分子为酰化高丝氨酸内酯化合物 (acyl-homoserine lactone, AHL)；例如铜绿假单胞菌是一种常见的机会致病菌，是病人在 住院期间发生感染的第三大致病菌。其群体感应系统(Nature，2000，406 :959_964)有两个 基于AHL信号分子的调控网络组成las系统和rhl系统。Ias系统由LasR和LasI组成， rhl系统由RhlR和RhlI组成。其中LasR和RhlR为信号分子受体，而LasI和RhlI则分别是 AHL 信号分子 3-oxododecanoyl-homoserine lactone (3-oxo-C12_HSL，3-氧十二烧酰高丝 氨酸内脂)和butryl-homoserine lactone (C4-HSL，丁基高丝氨酸内脂)的合成酶。当细菌 的数量急剧上升的时候，AHL分子的水平超过一个特定的阈值，首先引发Ias系统的启动， 3-oxo-C12-HSL与LasR结合形成复合物，并激活一系列毒力因子基因的表达，包括外毒素A、 胞外酶S、氢氰酸、溶血素等，同时该复合物也能够激活IasI的表达，促进3-OXO-C12-HSL的 合成，形成一个正反馈。与Ias系统相似，C4-HSL分子与RhlR结合形成复合物，激活一些 毒力因子包括稳定期ο因子、绿脓菌素、凝集素等，同时该复合物也促进rhll的表达，形成 一个正反馈。大量文献表明缺失了群体感应系统的菌株其致病能力大大降低。以细菌的群 体感应系统为靶标筛的抗菌药物，与传统的抗生素的作用机制完全不同，只抑制细菌群体 感应调控的致病行为，不影响细菌的生长，理论上不会产生细菌耐药性。因此，细菌群体感 应系统可作为抗感染药物研发的理想靶标。药物筛选模型的构建是现代药物开发流程中检验和获取具有特定生理活性化合 物的一个关键步骤，随着细菌群体感应机制的逐步阐明，已有很多实验室致力于群体感应 抑制因子的研究。Thomas Bovbjerg Rasmussen等构建了一个高通量筛选模型QSIS2 (J 3Bacteriol, 2005,187(5) 1799-1814)，该模型是利用受铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)群体感应系统调节的下游基因IasB的启动子，和蔗糖致死基因SacB为报 告基因构建而成；在有蔗糖底物存在的情况下，信号分子3-氧十二烷酰高丝氨酸内酯 (3-oxo-C12-HSL)和LasR受体蛋白结合，启动IasB启动子下游致死基因SacB的表达，若 存在群体感应抑制因子如阳性对照物C30 (furanone)，致死作用则会得到补救。Robert J. C. McLean等人(BMC Microbiol. 2004 ；4 25)建立了一种简单快捷的可以从共培养的 细菌、真菌和相关中草药组织中筛选群体感应抑制因子(QuorumSensing Inhibitor QSI) 的方法，这种方法主要利用了紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)产生的的紫色 菌素，紫色菌素在紫色杆菌中是受群体感应严谨调控的(Microbiology，1997，143 (12) 3703-3711)，紫色杆菌CV026为信号分子缺失菌株，在加入信号分子C6-HSL后，能够启动群 体感应调控的紫色菌素的产生，若有群体感应抑制因子的存在，则能抑制紫色菌素的产生， 在琼脂板加样孔上表现出浑浊但不透明的圆圈。因此，紫色杆菌可作为一种简便、直观的群 体感应抑制因子筛选模式菌株。近年来，随着海洋活性物质研究的深入，已从海洋微生物中发现了大量具有新颖 化学结构和特异生理功能的化合物，其中许多具有良好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等活性， 海洋微生物通过人工条件发酵培养，可以提供稳定的天然产物来源。大量生物学及生 态学研究结果表明，一些以前被认为是海洋动植物产生的生物活性物质实际上是由与之 共附生的海洋微生物产生或由两者协同产生。如河豚毒素(Tertrodotoxin)、海葵毒素 (Anthopleurin-A、nthopleurin-B)、石房蛤毒素(Saxitoxin)等的真正来源都是海洋微生 物。因此，从海洋微生物中筛选具有群体感应抑制活性的次级代谢产物是十分必要且有希 望的途径。
发明内容
本发明所提供的活性化合物来源于海洋Fusarium sp. QYOlO菌株，据文献报道该 化合物在其它Fusarium菌属中也能产生(Phytopathology 47 :342_357.)，海洋Fusarium sp. QYOlO经发酵分离得到对铜绿假单胞菌和紫色杆菌群体感应系统具有双重抑制作用 的化合物式I (镰刀菌酸=Fusarium acid, FA)，化学名称5_ 丁基吡啶甲酸，分子式为 CltlH13NO2，结构式为
权利要求
一种由海洋镰刀霉菌属菌株(Fusarium sp.QY010)分离提取的化合物及其应用，该化合物化学名称为5 丁基吡啶甲酸，分子式为C10H13NO2，结构式如下图所示1 11为碳原子编号；其特征在于该活性化合物能够干扰细菌群体感应系统，抑制致病菌感染的作用。FSA00000288002300011.tif
2.根据权利要求1 式I在0-300mg/mL浓度范围内不抑制紫色杆菌CV026的生长；但 能显著降低紫色杆菌紫色菌素的生成，且该化合物的群体感应抑制作用呈浓度依赖性；该 化合物在0-500mg/mL的范围内对野生型铜绿假单胞菌PAOI的生长不产生影响，但能显著 降低铜绿假单胞菌群体感应调控的毒力因子，如弹性蛋白酶的产量。由该化合物衍生的类 似物可用于新型抗菌药物的研发。
全文摘要
本发明设计一种由海洋镰刀霉菌(Fusarium sp.QY010)分离提取的化合物及其应用。本发明是通过对镰刀霉菌QY010进行发酵，分离、纯化的活性化合物，化学名称为5-丁基吡啶甲酸，该活性化合物是通过铜绿假单胞菌筛选模型QSIS2和紫色杆菌模式菌株CV026筛选得到的。本发明化合物在不杀死致病菌的浓度范围内，对铜绿假单胞菌和紫色杆菌群体感应系统具有双重抑制作用，能够抑制细菌群体感应调控的致病行为，并且该化合物能够显著降低紫色杆菌紫色菌素的产量，降低的铜绿假单胞菌群体感应调控的毒力因子，减弱致病菌的耐药性。本发明具有制备原料易获得，菌株容易发酵培养，产量高，化合物制取的工艺过程简单易控等优点，并且由该化合物衍生的类似物可用于新型的抗菌药物的研发。
文档编号C12R1/77GK101982462SQ20101029554
公开日2011年3月2日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者于文功, 宫倩红, 尹守亮, 邓苏萍 申请人:中国海洋大学