專利名稱：一種由海洋Penicillium sp.QY013分離提取的化合物及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于微生物制藥領域，具體設計一種由海洋Penicillium sp.QY013分離提 取的抗細菌群體感應活性化合物及其應用。
背景技術：
臨床上廣泛使用的抗生素大多是以細菌的蛋白質(zhì)合成、細胞壁合成、DNA的超螺 旋、葉酸合成等為靶點，通過干擾這些重要生命過程直接殺死微生物或抑制微生物生長來 實現(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，對人類健康構成了巨大威脅。尋找利用新的靶點開發(fā)新型抗菌藥物，是生物學和醫(yī)學 研究領域的緊迫課題之一。群體感應是病原細菌產(chǎn)生致病性至關重要的機理之一，許多致 病因子的產(chǎn)生都受到群體感應直接或間接的調(diào)控。這些病原細菌一般會產(chǎn)生并釋放一種化 合物被稱為自誘導物(Auto Inducer,Al)即信號分子，隨著細菌密度的增加，信號分子積累 到一定濃度時則會與胞漿受體蛋白結合，進而調(diào)控細菌相關基因的表達，使細菌形成一種 群體行為來有效地抵御環(huán)境壓力、攻擊宿主等。例如在一些機會致病菌(如銅綠假單胞菌， 聚團腸桿菌，粘質(zhì)沙雷氏菌，小腸結腸炎耶爾森氏菌等)中，其群體感應系統(tǒng)調(diào)控一系列致 病因子的產(chǎn)生，如促進細菌毒素的產(chǎn)生、細菌黏附、生物被膜(Biofilm)的形成等。大量文 獻表明缺失了群體感應系統(tǒng)的菌株其致病能力大大降低。因此，以細菌的群體感應系統(tǒng)為 靶標篩選的抗菌藥物，與那些傳統(tǒng)的抗生素藥物的作用機制完全不同，只抑制細菌群體感 應調(diào)控的致病行為，不影響細菌的生長，理論上不會產(chǎn)生細菌耐藥性。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)等化合物具有細菌群體感應抑制作用。QSIS2篩選模型(J Bacteriol, 2005,187(5) :1799_1814)是利用受銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 群體感應系統(tǒng)(Nature，2000，406 :959_964)調(diào)節(jié)的下游基因IasB的啟動子，和蔗糖致死 基因SacB為報告基因構建而成；在有蔗糖底物存在的情況下，信號分子3-氧十二烷酰高 絲氨酸內(nèi)酯(3-OXO-C12-HSL)和IasR受體蛋白結合，啟動IasB啟動子下游致死基因SacB 的表達，若存在群體感應抑制因子如陽性對照物C30 (furanone)，致死作用則會得到補救； 紫色桿菌(Chromobacterium violaceum)是一種革蘭氏陰性細菌，當自身細菌細胞密度的 增加達到一定臨界濃度時，向環(huán)境中釋放的信號分子己?；呓z氨酸內(nèi)酯(C6-HSL)能與 胞內(nèi)轉錄調(diào)節(jié)蛋白CviR結合，啟動紫色菌素等群體感應相關基因的表達；所以紫色桿菌 可作為一種簡便、直觀的群體感應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。高鹽度、高壓力、低溫及特殊的光照等復 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結構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，海洋微生物通過人工條件發(fā)酵培養(yǎng)，可以提供穩(wěn) 定的天然產(chǎn)物來源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的缺點，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系統(tǒng)的活性化 合物，該活性化合物在不抑制病菌生長的范圍內(nèi)能夠顯著下調(diào)群體感應調(diào)控的相關基因表 達，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源于海洋Penicillium sp. QY013菌株，于2010 年7月27日保藏于中國.武漢.武漢大學的中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC No. M 2010190 ；海洋Penicillium sp. QY013經(jīng)發(fā)酵分離得到對銅綠假單胞菌和紫色桿菌 群體感應系統(tǒng)具有雙重抑制作用的化合物MB-YWG-04，化學名稱5，6 二氫-4-甲基-2H-吡 喃-2-酮，分子式為C6H8O2,結構式為
權利要求
一種來源于海洋Penicillium sp.QY013分離提取的化合物，化學名稱5，6二氫 4 甲基 2H 吡喃 2 酮，分子式為C6H8O2，結構式如下1 6為碳原子編號；其特征在于該活性化合物具有干擾細菌群體感應系統(tǒng)，抑制致病菌感染的作用。海洋Penicillium sp.QY013于2010年8月3日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏號為CCTCC No.M 2010190。FSA00000262628100011.tif
2.根據(jù)權利要求1該化合物在0-1000 μ g/mL的范圍內(nèi)對銅綠假單胞菌PAOI的生長 不產(chǎn)生影響，能顯著降低銅綠假單胞菌群體感應調(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)權利要求2該化合物在不抑制野生型銅綠假單胞菌PAOI生長的濃度范圍內(nèi)， 能夠顯著下調(diào)銅綠假單胞菌群體感應調(diào)控基因及其下游基因的表達。
4.根據(jù)權利要求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；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抑制作用呈濃度依賴性，隨著 濃度逐漸增加，其抑制作用逐漸增強，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用。本發(fā)明是通過對菌株QY013進行發(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系統(tǒng)的單體化合物，化學名稱為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制完全不同，只抑制細菌群體感應調(diào)控的致病行為，不影響細菌的生長，因此理論上不會產(chǎn)生細菌耐藥性；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程簡單易控，產(chǎn)量高等優(yōu)點，由本發(fā)明化合物及其衍生物可以開發(fā)出新型的抗菌藥物用于臨床、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域，對人類健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大的意義。
文檔編號A61P31/04GK101967134SQ20101027650
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月9日 優(yōu)先權日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 申請人:中國海洋大學