昆明植物所非傳統次生代謝產物研究取得進展

2020-11-22 中國科學院

    最近,由中科院昆明植物所研究員沈月毛主持的國家傑出青年科學基金項目「非傳統次生代謝產物的生物學功能及生物合成研究」通過了由國家自然科學基金委員會組織的結題驗收。專家組在評審後認為,該項研究從菌株篩選、化合物分離、結構確定到生物合成途徑探索及生物活性評價等都取得了明顯的成績,為探索和利用內生菌資源,開展其生物學活性研究提供了重要依據。

    該項目以天然產物化學為基礎,以生理活性為導向,系統開展了微生物次生代謝產物的製備,生物學功能及作用機制探討,生物合成及合成機制研究等工作。在植物內生菌新分離方法的研究中,實現了內生菌的有效分離;對包括美登木、滑桃樹等植物來源、海洋生物共生或內生菌以及生物共培養體系中多株內生菌化學成份進行了系統的分離與結構確定,活性追蹤分離得到了包括大環醯胺、內酯、萜類等100餘個抗腫瘤和抗菌新結構化合物;對結構類型新穎的美登木素糖苷類化合物生物合成機制從基因水平進行了研究;運用分子生物學和系統生物學技術,對所得到的兩個抗腫瘤活性成分amoitone A和mycoE進行了體內、體外抗腫瘤活性試驗並探討了其作用機制,發現這兩個化合物為有價值的抗腫瘤先導化合物;通過宏基因組途徑,從滑桃樹內生菌宏基因組文庫中克隆到了植物美登木素的生物合成基因簇,初步明確植物美登木素是由其內生菌產生的,為系統探討次生代謝與植物-微生物共生和協同進化的關係奠定了基礎。

    該項目研究的科學意義在於,傳統天然化學是對靜態單種植物(個體)的小分子化學成分進行研究,而該項目從新的思路,對共生(動態過程)微生物-植物的代謝產物(包括大分子)的生物學活性(功能)進行研究,拓寬了天然產物化學研究領域,探索了天然產物化學發展的新路子。

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