从微生物代谢产物中发现具有抗癌活性的化学成分

论文摘要

癌症是一类常见病、多发病,严重威胁人类的生命。近年来每年全世界因癌症死亡的人数高达500万以上,抗癌药物的研究成为日益受关注的课题之一。土壤微生物能够产生大量的具有生物活性的天然产物,从微生物代谢产物中筛选细胞毒活性成分以发现抗癌先导化合物具有重要意义。本文论述了细胞毒活性化合物N02ZA-0567 A、B、C的筛选、发酵、分离、化学结构解析及其体外抗癌活性的研究。本研究为了从微生物代谢产物中筛选具有抗癌活性的化合物,建立了一种高效、快速的从大量微生物代谢产物中筛选抗癌活性化合物的高通量筛选方法。应用MCF-7人乳腺癌细胞系、MTT比色法的高通量筛选方法,对4282个微生物代谢产物的提取物进行筛选,筛选出其代谢产物有抗癌活性的阳性菌株。对阳性菌株放大培养,得到的发酵产物在活性跟踪下通过溶剂萃取、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、TLC和ODS HPLC制备等分离手段,得到活性单体化合物。综合运用现代先进的波谱学技术（UV, 1D NMR,2D NMR, ESI-MS等）鉴定化合物的结构。并对单体化合物使用一系列的癌细胞株进行体外抗癌活性评价。在对4282个微生物代谢产物的筛选中,得到一株阳性菌N02Z-0567,对其进一步分离纯化,得到三个活性组份N02ZA-0567A、B、C。结构解析证明,三个化合物分别与γ-Naphthocyclinone （ A ）,β-Naphthocyclinone epoxide （ B ）和6’-deacetyl-γ-Naphthocyclinone（C）结构相同。它们对人乳腺癌细胞MCF-7,人结肠癌细胞HCT-15,人肺癌细胞A549和人白血病细胞K562具有显著的细胞毒活性,其IC50在0.21μg/ml 18.8μg/ml之间。本实验首次报道了γ-Naphthocyclinone（N02ZA-0567A）,β-Naphthocyclinone epoxide（N02ZA-0567B）和6’-deacetyl-γ-Naphthocyclinone（N02ZA-0567C）的抗癌活性。其中N02ZA-0567A、N02ZA-0567C在体外对癌细胞的细胞毒活性高于N02ZA-0567B,其作用机理有待深入研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 已开发的抗肿瘤抗生素
• 1.1.1 烯二炔类抗肿瘤抗生素
• 1.1.2 糖肽类抗肿瘤抗生素
• 1.1.3 蒽环类抗肿瘤抗生素
• 1.1.4 苯并二吡咯类抗肿瘤抗生素
• 1.1.5 核苷类抗肿瘤抗生素
• 1.1.6 β-内酰胺类抗肿瘤抗生素
• 1.1.7 苯醌类抗肿瘤抗生素
• 1.1.8 喹喔啉类抗肿瘤抗生素
• 1.2 抗肿瘤抗生素的主要产生菌
• 1.2.1 马杜拉放线菌属（Actinomadura）
• 1.2.2 小单孢菌属（Micromonospora）
• 1.2.3 游动放线菌属（Actinoplanes）
• 1.3 抗肿瘤抗生素的作用机制研究
• 1.3.1 诱导细胞凋亡
• 1.3.2 作用于DNA 模板
• 1.3.3 抑制血管生成
• 1.3.4 干扰细胞周期
• 1.3.5 作用于热休克蛋白90
• 1.3.6 作用于靶点mTOR
• 1.4 展望
• 2 研究报告
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 实验材料和仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 样品筛选结果
• 2.2.2 活性组份的分离纯化结果
• 2.2.3 活性化合物的结构解析
• 2.2.4 活性化合物的抗癌活性评价
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 后记（含致谢）
• 攻读学位期间取得的科研成果清单