專(zhuān)利名稱(chēng)：一種由海洋Penicillium sp.QY013分離提取的化合物及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微生物制藥領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種由海洋Penicillium sp.QY013分離提 取的抗細(xì)菌群體感應(yīng)活性化合物及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
臨床上廣泛使用的抗生素大多是以細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞壁合成、DNA的超螺 旋、葉酸合成等為靶點(diǎn)，通過(guò)干擾這些重要生命過(guò)程直接殺死微生物或抑制微生物生長(zhǎng)來(lái) 實(shí)現(xiàn)抗感染的。在這種生存壓力下，微生物極易產(chǎn)生耐藥性。因此，病原菌耐藥性的出現(xiàn)和 蔓延，對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成了巨大威脅。尋找利用新的靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物，是生物學(xué)和醫(yī)學(xué) 研究領(lǐng)域的緊迫課題之一。群體感應(yīng)是病原細(xì)菌產(chǎn)生致病性至關(guān)重要的機(jī)理之一，許多致 病因子的產(chǎn)生都受到群體感應(yīng)直接或間接的調(diào)控。這些病原細(xì)菌一般會(huì)產(chǎn)生并釋放一種化 合物被稱(chēng)為自誘導(dǎo)物(Auto Inducer,Al)即信號(hào)分子，隨著細(xì)菌密度的增加，信號(hào)分子積累 到一定濃度時(shí)則會(huì)與胞漿受體蛋白結(jié)合，進(jìn)而調(diào)控細(xì)菌相關(guān)基因的表達(dá)，使細(xì)菌形成一種 群體行為來(lái)有效地抵御環(huán)境壓力、攻擊宿主等。例如在一些機(jī)會(huì)致病菌(如銅綠假單胞菌， 聚團(tuán)腸桿菌，粘質(zhì)沙雷氏菌，小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌等)中，其群體感應(yīng)系統(tǒng)調(diào)控一系列致 病因子的產(chǎn)生，如促進(jìn)細(xì)菌毒素的產(chǎn)生、細(xì)菌黏附、生物被膜(Biofilm)的形成等。大量文 獻(xiàn)表明缺失了群體感應(yīng)系統(tǒng)的菌株其致病能力大大降低。因此，以細(xì)菌的群體感應(yīng)系統(tǒng)為 靶標(biāo)篩選的抗菌藥物，與那些傳統(tǒng)的抗生素藥物的作用機(jī)制完全不同，只抑制細(xì)菌群體感 應(yīng)調(diào)控的致病行為，不影響細(xì)菌的生長(zhǎng)，理論上不會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌耐藥性。目前，人們利用不同的篩選模型，發(fā)現(xiàn)了 furanone (J EMBO, 2003，22 (15) 3803-3815.)、4-NP0(J Bacteriol,2005,187(5) 1799-1814)、solenopsinA(Infect Dis, 2008，198(8) 1198-1201)等化合物具有細(xì)菌群體感應(yīng)抑制作用。QSIS2篩選模型(J Bacteriol, 2005,187(5) :1799_1814)是利用受銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 群體感應(yīng)系統(tǒng)(Nature，2000，406 :959_964)調(diào)節(jié)的下游基因IasB的啟動(dòng)子，和蔗糖致死 基因SacB為報(bào)告基因構(gòu)建而成；在有蔗糖底物存在的情況下，信號(hào)分子3-氧十二烷酰高 絲氨酸內(nèi)酯(3-OXO-C12-HSL)和IasR受體蛋白結(jié)合，啟動(dòng)IasB啟動(dòng)子下游致死基因SacB 的表達(dá)，若存在群體感應(yīng)抑制因子如陽(yáng)性對(duì)照物C30 (furanone)，致死作用則會(huì)得到補(bǔ)救； 紫色桿菌(Chromobacterium violaceum)是一種革蘭氏陰性細(xì)菌，當(dāng)自身細(xì)菌細(xì)胞密度的 增加達(dá)到一定臨界濃度時(shí)，向環(huán)境中釋放的信號(hào)分子己?；呓z氨酸內(nèi)酯(C6-HSL)能與 胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白CviR結(jié)合，啟動(dòng)紫色菌素等群體感應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)；所以紫色桿菌 可作為一種簡(jiǎn)便、直觀(guān)的群體感應(yīng)抑制因子篩選模式菌株(Microbiology，1997，143 (12) 3703-3711)。海洋微生物是生物活性物質(zhì)的巨大寶庫(kù)。高鹽度、高壓力、低溫及特殊的光照等復(fù) 雜海洋生態(tài)環(huán)境可能使海洋微生物在物種、基因組成和生態(tài)功能上具有更大的多樣性。目 前，已從海洋微生物中發(fā)現(xiàn)了大量具有新穎化學(xué)結(jié)構(gòu)和特異生理功能的化合物，其中許多具有良好的抗菌、抗病毒、抗腫瘤等活性，海洋微生物通過(guò)人工條件發(fā)酵培養(yǎng)，可以提供穩(wěn) 定的天然產(chǎn)物來(lái)源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種由海洋Penicillium sp. QY013發(fā)酵提取物中分離的具有抑制銅綠假單胞菌和紫色桿菌群體感應(yīng)系統(tǒng)的活性化 合物，該活性化合物在不抑制病菌生長(zhǎng)的范圍內(nèi)能夠顯著下調(diào)群體感應(yīng)調(diào)控的相關(guān)基因表 達(dá)，并且能夠降低致病菌毒力因子的產(chǎn)生，減弱致病菌的耐藥性。本發(fā)明所提供的活性化合物來(lái)源于海洋Penicillium sp. QY013菌株，于2010 年7月27日保藏于中國(guó).武漢.武漢大學(xué)的中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為CCTCC No. M 2010190 ；海洋Penicillium sp. QY013經(jīng)發(fā)酵分離得到對(duì)銅綠假單胞菌和紫色桿菌 群體感應(yīng)系統(tǒng)具有雙重抑制作用的化合物MB-YWG-04，化學(xué)名稱(chēng)5，6 二氫-4-甲基-2H-吡 喃-2-酮，分子式為C6H8O2,結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
一種來(lái)源于海洋Penicillium sp.QY013分離提取的化合物，化學(xué)名稱(chēng)5，6二氫 4 甲基 2H 吡喃 2 酮，分子式為C6H8O2，結(jié)構(gòu)式如下1 6為碳原子編號(hào)；其特征在于該活性化合物具有干擾細(xì)菌群體感應(yīng)系統(tǒng)，抑制致病菌感染的作用。海洋Penicillium sp.QY013于2010年8月3日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號(hào)為CCTCC No.M 2010190。FSA00000262628100011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1該化合物在0-1000 μ g/mL的范圍內(nèi)對(duì)銅綠假單胞菌PAOI的生長(zhǎng) 不產(chǎn)生影響，能顯著降低銅綠假單胞菌群體感應(yīng)調(diào)控的毒力因素，如彈性蛋白酶、綠膿菌素 的產(chǎn)量，并且對(duì)銅綠假單胞菌生物被膜有很好的清除作用，該化合物可用于防治銅綠假單 胞菌感染疾病方面上的研究。
3.根據(jù)權(quán)利要求2該化合物在不抑制野生型銅綠假單胞菌PAOI生長(zhǎng)的濃度范圍內(nèi)， 能夠顯著下調(diào)銅綠假單胞菌群體感應(yīng)調(diào)控基因及其下游基因的表達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2化合物在0-4mg/mL濃度范圍內(nèi)不抑制紫色桿菌CV026的生長(zhǎng)；能 顯著降低紫色桿菌紫色菌素的生成，且該化合物的群體感應(yīng)抑制作用呈濃度依賴(lài)性，隨著 濃度逐漸增加，其抑制作用逐漸增強(qiáng)，該化合物可用于防治紫色桿菌疾病感染方面上的研
全文摘要
一種由海洋Penicillium sp.QY013分離提取的化合物及其應(yīng)用。本發(fā)明是通過(guò)對(duì)菌株QY013進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，分離、純化得到一種具有抑制銅綠假單胞菌和紫色桿菌群體感應(yīng)系統(tǒng)的單體化合物，化學(xué)名稱(chēng)為5，6二氫-4-甲基-2H-吡喃-2-酮。本發(fā)明化合物與傳統(tǒng)的抗菌藥物的作用機(jī)制完全不同，只抑制細(xì)菌群體感應(yīng)調(diào)控的致病行為，不影響細(xì)菌的生長(zhǎng)，因此理論上不會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌耐藥性；本發(fā)明制備原料易獲得，菌株易發(fā)酵培養(yǎng)，化合物制取的工藝過(guò)程簡(jiǎn)單易控，產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，由本發(fā)明化合物及其衍生物可以開(kāi)發(fā)出新型的抗菌藥物用于臨床、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，對(duì)人類(lèi)健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大的意義。
文檔編號(hào)A61P31/04GK101967134SQ20101027650
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者于文功, 劉紅兵, 宮倩紅, 尹守亮, 鄒姍姍 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)