來(lái)自海洋微生物的活性物質(zhì)

—來(lái)自海洋微生物的活性物質(zhì)小細(xì)胞，大工廠丁烯酸內(nèi)酯一、來(lái)自深海放線菌的高效低毒抗污損化合物OO海洋污損生物：生長(zhǎng)在海水中人工表面上的生物微生物（細(xì)菌、藻類、真菌）藤壺苔蘚蟲航海(150億美元)養(yǎng)殖(3億美元)發(fā)電(10億美元)防污漆重金屬殺蟲劑

有機(jī)錫基質(zhì)

毒性

！需要新型環(huán)保的防污添加劑深海一株放線菌中分離到一系列的丁烯酸內(nèi)酯OOOOOHOOOHOHOHOOOOOOH活性:+++

活性:-

-

-活性:+++活性:-

-

-活性:+++構(gòu)效關(guān)系OOOOOOOOOObyaGermangroup官能團(tuán)

OO丁烯酸內(nèi)酯環(huán)++++++++-

-

--

-

--

-

-OO++++OOOH-

-

-側(cè)鏈的脂溶性污損生物EC50LC50LC50/EC50藤壺0.52>20>38.4盤管蟲0.017>1.0>58.8草苔蟲0.2>50>250OO結(jié)構(gòu)優(yōu)化保持官能團(tuán)增加脂溶性濃度：微克/毫升微克/毫升丁烯酸內(nèi)酯的野外實(shí)驗(yàn)(3個(gè)月)實(shí)驗(yàn)組(<20%污損生物覆蓋)對(duì)照組(100%污損生物覆蓋)XuYing,etal,2010BioresourceTechnologyOO+5%化合物+5%化合物丁烯酸內(nèi)酯的作用靶點(diǎn)butenolidebutenolide對(duì)照丁烯酸內(nèi)酯質(zhì)譜分析硫解酶(脂肪酸代謝)butenolide

target

target(kd)洗脫洗脫

target1701309572554334261710thiolase油脂脂肪酸丁烯酸內(nèi)酯能量附著變態(tài)等高能耗生理活動(dòng)丁烯酸內(nèi)酯的作用機(jī)理

丁烯酸內(nèi)酯的毒性和環(huán)境安全評(píng)估評(píng)估SeaNine211(DCOIT)OOClNClS丁烯酸內(nèi)酯美國(guó)RohmandHass公司研發(fā)獲得過美國(guó)總統(tǒng)杯綠色化學(xué)獎(jiǎng)毒性慢慢顯現(xiàn)對(duì)比11活性降解毒性環(huán)保12LiverMaleplasmaVTG:內(nèi)分泌系統(tǒng)性激素:E2/T丁烯酸內(nèi)酯的環(huán)境毒性評(píng)價(jià)1213LiverMaleplasmaVTG:內(nèi)分泌系統(tǒng)性激素:E2/T丁烯酸內(nèi)酯的環(huán)境毒性評(píng)價(jià)13丁烯酸內(nèi)酯不影響魚內(nèi)分泌系統(tǒng)DCOIT影響內(nèi)分泌系統(tǒng)肝臟氧化壓力暴露期誘導(dǎo)雌魚和雄魚抗氧化酶活性，丁烯酸內(nèi)酯誘導(dǎo)的氧化壓力較小!清水中抗氧化酶活性得以恢復(fù)14丁烯酸內(nèi)酯比SeaNine211降解地快相對(duì)于SeaNine211來(lái)說毒性較小丁烯酸內(nèi)酯和SeaNine211的毒性在清水中都可以逐漸恢復(fù)丁烯酸內(nèi)酯的毒性恢復(fù)的更快丁烯酸內(nèi)酯環(huán)境安全評(píng)估小結(jié)15環(huán)肽:didemnin

B二、抗癌化合物didemnins生物合成途徑的首次報(bào)道DidemninB–非核糖體肽LacticacidProlineN-Me-D-LeuIsostatinIsoleucineN,O-Me2-TyrosineThroeninea-(a-hydroxyisovaleric)propionicacid(Hip)Proline由普通氨基酸和特殊氨基酸構(gòu)成，微生物獨(dú)有，由非核糖體肽合成酶（NRPS）合成抗癌化合物didemnins的背景從大型海洋生物海鞘中分離得到環(huán)肽類化合物抗癌抗病毒

免疫抑制

DidemninB是第一個(gè)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的海洋天然產(chǎn)物目前dehydrodidemninB正在臨床三期試驗(yàn)階段深海細(xì)菌產(chǎn)didemnins從300多株紅海深海(>1000米)細(xì)菌中篩到一株具有很強(qiáng)抗癌活性的細(xì)菌通過大規(guī)模的發(fā)酵和化學(xué)分離手段分到了didemninB首次從細(xì)菌中分離到這類化合物大型生物無(wú)法大量養(yǎng)殖臨床應(yīng)用全部靠化學(xué)全合成（步驟多，價(jià)格昂貴，有毒的雜質(zhì)多）生物發(fā)酵（綠色，經(jīng)濟(jì)，生物改造得到新型的同系物）細(xì)菌Tistrellamobilis的全基因組測(cè)序基因組:6.5MbpsGC含量:67.8%didemnin合成基因簇染色體3.5Mbp1.2Mbp693kb64kb690kb非核糖體肽合成酶(NRPS)--流水線工作模式模塊1模塊2模塊3A基因負(fù)責(zé)選取特定的氨基酸T基因負(fù)責(zé)活化氨基酸C基因負(fù)責(zé)催化兩個(gè)氨基酸之間的加成其它修飾基因：還原（KR），氧化（O），甲基化（MT）…1個(gè)基因簇(3個(gè)模塊，包含12個(gè)基因)模塊1:乳酸的添加didB模塊2:輔氨酸的添加didC模塊3:N-甲基-D-亮氨酸的添加didDdidD模塊2:蘇氨酸的添加模塊5&6:Isostatin的添加didDdidE模塊7&8:Hip的添加didFdidG模塊7&8:Hip的添加模塊9:亮氨酸的添加didH模塊10:輔氨酸的添加didI模塊11:酪氨酸的添加didJ找到了合成didemninB的基因簇!didA???DidemninB!!!didA的功能?A1GlnC1TA2GlnC2T谷氨酰胺的添加C1暗示脂肪酸鏈的添加DidemninB并非基因簇的直接產(chǎn)物？didAdidA生物信息學(xué)推測(cè)didemninXandY?x=3didemninXx=4didemninYFattyacid=HydecHydecRinehartetal.1990USPatent4948791DidemninXandY!DidemninXDidemninY“NordidemninX”“NordidemninY”ThestrategyofthinlayeragarMALDIimagingspectrometryDorresteinNatureChemicalBiology,2009andNatureReviewsMicrobiology,2011質(zhì)譜成像技術(shù)DidemninB[M+H]+DidemninX[M+Na]+DidemninY[M+Na]+CultivationTimeColony6h3d4d5d6d12h24h48h“NordidemninB”[M+H]+“NordidemninX”[M+H]+DidemninX/YDidemninB細(xì)胞運(yùn)輸&酶水解?x=3didemninXx=4didemninY三、環(huán)境友好的溶藻化合物：化合物R10-C6赤潮和水華SpeciesActivityMIC(μg/ml)哈卡藻+++1.25亞歷山大塔瑪藻+10原甲藻+++5卡盾藻+10赤潮異灣藻++5銅綠微囊藻+

10注：R10-C6濃度為10μg/ml時(shí),+++,0-1d100%溶藻;++,1-2d100%溶藻;

+,2-4d100%溶藻;MIC:100%溶藻或抑藻時(shí)R10-C6最小濃度溶藻化合物R10-C65化合物R10-C6對(duì)哈卡藻（Akashiwosanguinea）和原甲藻（Prorocentrummicans）溶藻效果最好，其在24h內(nèi)將藻全部致死。新化合物，發(fā)酵產(chǎn)量高化合物R10-C6對(duì)哈卡藻溶藻活性的抑藻活性6顯微鏡下觀察到化合物R10-C6使哈卡藻細(xì)胞于24h內(nèi)發(fā)生裂解；10X40X10X40X化合物R10-C6對(duì)銅綠微囊藻顯示出與CuSO4相當(dāng)?shù)囊衷寤钚?，在?0天抑藻效率達(dá)到96.5%，超過了CuSO4的96.0%.化合物R10-C6對(duì)銅綠微囊藻的抑藻活性對(duì)照R10-C6CuSO4PhylumS