空间诱变微生物其代谢产物抗肿瘤活性的研究(3)
1.2.2 色素
色素可由多种微生物如细菌[11-15]、放射菌[16]、粘细菌等在一定的培养条件下产生，这些色素类物质包括1-羟基吩嗪、氧绿菌素、绿脓菌素、铜绿菌素A、2-羟基-1-羧基吩嗪、铜绿菌素B、1-羧基吩嗪等。目前研究较多的是铜绿假单胞菌产生的多种吩嗪类色素。研究表明，这些色素具有较强的抑菌活性，并且抑菌原理也有一定的了解。葛宜和等人[17]研究表明，gac A基因插入对藤黄绿脓菌素和吩嗪-1-羧酸的合成代谢具有差异性的表现。从M18中克隆双基因调控系统gac S/gac A的组成基因gac A，并构建了该基因抗性插入突变株M18G。在KMB 培养基中，M18G 合成Plt 的能力受到完全抑制，而PCA的积累比野生型提高31倍左右。Plt合成基因簇突变株M18T和在M18G基础上构建的PCA合成基因簇突变株M18GA的Plt和PCA合成的动力学变化表明，在M18G菌株中，Plt合成的抑制并不引起PCA的过量积累，PCA的过量积累也不引起Plt合成的抑制。由此推测，gac A在基因表达的水平上全局性地执行着调控功能。陈韵等人[18]的研究表明，从假单胞菌M18 (Pseudomonas sp. M18)中，克隆了las系统的双元组分las I和las R基因，它们的编码产物属于LuxI-LuxR调控因子，运用同源重组技术，分别构建las I和las R基因的染色体失活突变株，与野生型菌株相比，抗生素藤黄绿脓菌素(Plt)和吩嗪-1-羧酸(PCA)的产量均分别提高了4~5倍和2~3倍，在las I和las R突变株的反式互补实验中，两种抗生素的产量回复到野生型水平。pltA-lac Z和phz A-lac Z翻译融合的测定结果进一步证明las I和las R的编码产物对Plt和PCA生物合成基因簇具有负调控作用。las系统正调控细菌的群集运动，在las I和las R的失活突变株中，细菌的群集运动能力消失，对las I和las R突变株和野生型的生长曲线的研究发现，las I和las R基因的编码产物对细菌的生长具有抑制作用。结果表明，las系统作为整体调控因子的编码基因，参了与细胞内多种生物活动的调控作用。另外，冯艳等人[19]和柴文戍等人[20]分别从绿脓菌素激活MAPKs、NF-κB和PKC-NF-κB信号传导通路诱导细胞表达IL-8。
1.2.3 脂肽
微生物发酵生成的次级代谢产物--脂肽，是一类新型的表面活性剂，由亲水的肽环与亲油的脂肪烃组成，除具有良好的降低界面张力外，还由于它有抗真菌、抗肿瘤、抗病毒和抗炎症等生物学功能，已引起全世界科学家的重视，并在医药方面展现良好的应用前景[21-24]。
假单胞菌属细菌是合成分泌环脂肽的重要菌株之一。目前已成功从该属菌株中分离到一系列环脂肽类化合物。根据该类环脂肽结构中氨基酸单元的书目特性可将其分为两类：第一类结构中含有11个氨基酸；第二类结构中含有9个氨基酸，具体结构分别见图1.2和图1.3[25-31]。
图1.2 环脂肽结构中含有11个氨基酸
图1.3 环脂肽结构中含有9个氨基酸
1.3 结构及性能表征
对纯化的脂肽，色素进行紫外光谱分析、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析、液相色谱-质谱联用（LC-MS）、核磁共振(NMR)、扫描电镜(SEM)等方法进行结构表征。
紫外吸收光谱属于分子光谱，是由于价电子的跃迁而产生的。利用物质的分子或离子对紫外的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度可以对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断。在200-800nm范围内根据吸收峰特征进行定性分析和结构分析，从而确定化合物中含有的特定的官能团。
傅里叶变换红外光谱（FT-IR），由于红外吸收带的波长位置与吸收带的强度和形状能反映出分子结构的特征，所以主要用于鉴定未知物的结构或用于化学基团及化合物的定性鉴定，又因红外吸收带的吸收强度与分子组成或其化学基团的含量有关，故也可用来进行定量分析和化合物纯度鉴定。