嗜酸放线菌活性新骨架化合物的挖掘及其生物合成研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81773615
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    55.0万
  • 负责人：
    刘宁
  • 依托单位：
    中国科学院微生物研究所
  • 学科分类：
    H3403.微生物药物
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The frequent emergence of multi-drug resistant pathogenic microbes and the decreasing number of brand new drugs placed on the market has severely threatened mankind’s health, however, traditional streptomycetes could not satisfy current medical needs. Our previous study showed that, acidophilic actinomycetes derived natural products exhibited prominent structural novelty, rich biological activity, and significant medicinal potential. Guided by bioactivity results for anti-drug resistance microbes and anti-tumor models, by chemical screening results based on UHPLC-UV/Vis-HRMS/MS analyses, and by whole genome sequencing data, 5 isolates with distinguishing novel natural scaffold producing potent are selected. Then, a combination of microbiology, natural product chemistry, and molecular genetic strategies will be used to explore the secondary metabolic potential of selected strains. We intend to obtain a variety of natural medical leads with novel scaffolds or bioactivity using the chromatography, spectroscopy and reverse-docking methods. At last, the biosynthesis study will be carried out for selected bioactive new compound. Our ultimate purpose is to design a suitable strategy to cope with the bacterial drug-resistance problem and unfold a new way for the investigation of actinomycete derived new natural products.
耐药病原的肆虐和新抗生素研发速度的滞后使人们的健康面临严峻考验，对传统链霉菌资源的开发已无法满足现阶段医药诉求。我们前期研究发现，红壤嗜酸放线菌来源的天然产物结构新颖，生物学活性显著，创新药物开发潜力极为优秀。建立在耐药病原菌抑制活性筛选结果、基于UHPLC-UV-HRMS的化学分析以及全基因组测序数据的基础上，本项目锁定5株具有新骨架化合物产生潜力的高活性菌株作为出发菌株，充分运用微生物学、天然产物化学、分子遗传学等手段深挖菌株次级代谢潜力；在解析新产物结构的基础上运用多种生物学活性模型以及计算机反向分子对接的模拟筛选技术，充分发掘产物活性并获得一批高活性的全新天然先导化合物；最后对结构新颖、活性优异的1-2个产物进行生物合成及遗传调控研究，为产物开发铺平道路。最终为解决病原耐药性问题提供一条可能的解决方案，并开辟成熟、稳定的放线菌天然产物资源开发新途径。

结项摘要

耐药病原的肆虐和新抗生素研发速度的滞后使人们的健康面临严峻考验，对传统链霉菌资源的开发已无法满足现阶段医药诉求。我们前期研究发现，红壤嗜酸放线菌来源的天然产物结构新颖，生物学活性显著，创新药物开发潜力极为优秀。在前期研究的基础上，本项目锁定若干株具有新骨架化合物产生潜力的高活性菌株作为出发菌株，充分运用微生物学、天然产物化学、分子遗传学等手段深挖菌株次级代谢潜力；最终发现化合物64个，包括潜在的全新化合物59个（其中15个已成功解析结构）；鉴定3类天然产物生物合成基因簇；解析完成1类天然产物的生物合成途径；阐明1类天然产物的合成调控机制。到目前为止，在本基金的支持下项目组已累计发表SCI研究论文4篇，中文核心期刊研究论文1篇。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Identification and Characterization of Mycemycin Biosynthetic Gene Clusters in Streptomyces olivaceus FXJ8.012 and Streptomyces sp. FXJ1.235.
橄榄链霉菌 FXJ8.012 和链霉菌 FXJ1.235 中霉素生物合成基因簇的鉴定和表征
  • DOI：
    10.3390/md16030098
  • 发表时间：
    2018-03-20
  • 期刊：
    Marine drugs
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Song F;Liu N;Liu M;Chen Y;Huang Y
  • 通讯作者：
    Huang Y
Soil actinobacteria tend to have neutral interactions with other co-occurring microorganisms, especially under oligotrophic conditions
土壤放线菌往往与其他共生微生物具有中性相互作用，特别是在贫营养条件下
  • DOI：
    10.1111/1462-2920.15483
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Environmental Microbiology
  • 影响因子：
    5.1
  • 作者：
    Yan Bingfa;Liu Ning;Liu Minghao;Du Xueyuan;Shang Fei;Huang Ying
  • 通讯作者：
    Huang Ying
Molecular mechanism of mureidomycin biosynthesis activated by introduction of an exogenous regulatory gene ssaA into Streptomyces roseosporus.
玫瑰孢链霉菌导入外源调控基因ssaA激活穆里霉素生物合成的分子机制
  • DOI：
    10.1007/s11427-020-1892-3
  • 发表时间：
    2021-11
  • 期刊：
    Science China. Life sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu N;Guan H;Niu G;Jiang L;Li Y;Zhang J;Li J;Tan H
  • 通讯作者：
    Tan H
链霉菌Streptomyces sp.FXJ1.088代谢产物拮抗表皮葡萄球菌的研究
  • DOI：
    10.13461/j.cnki.cja.006788
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国抗生素杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王若晨;刘宁;黄英;冯旭东
  • 通讯作者：
    冯旭东
Activation of Secondary Metabolism in Red Soil-Derived Streptomycetes via Co-Culture with Mycolic Acid-Containing Bacteria.
与含分枝酸细菌共培养红土链霉菌二次代谢的激活
  • DOI：
    10.3390/microorganisms9112187
  • 发表时间：
    2021-10-20
  • 期刊：
    Microorganisms
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Wang K;Liu N;Shang F;Huang J;Yan B;Liu M;Huang Y
  • 通讯作者：
    Huang Y

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其他文献

单晶锗纳米尺度分层多次切削的分子动力学模拟
  • DOI：
    10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2021.03.014
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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基于RBF的金属壳谐振陀螺温度误差补偿方法
  • DOI：
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    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    苏中
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  • DOI：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • DOI：
    10.14077/j.issn.1007-7812.2015.02.006
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    舒远杰;丁小勇;陈智群;吴敏杰;刘宁;李亚南;翟连杰;徐露萍
  • 通讯作者：
    徐露萍
地方政府环境规制与企业迁移行为——基于中国工业企业数据库样本的成本视角
  • DOI：
    10.16339/j.cnki.hdxbcjb.2019.04.012
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    财经理论与实践
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐莉萍;王英卓;刘宁;张淑霞
  • 通讯作者：
    张淑霞

其他文献

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刘宁的其他基金

H+、Fe3+介导的红壤嗜酸放线菌活性、"隐性"抗生素资源研究
  • 批准号：
    31300010
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    23.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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