A Chaetomium Globosum S10 endofita gombák másodlagos metabolitjainak izolálása és melanoma gátló hatása
Az endofiták olyan mikroorganizmusok csoportjára utalnak, amelyek az egészséges növényi szövetekben élnek, de nem okoznak növényi fertőzéseket és betegségeket. Nemcsak elősegítik a növények stresszel szembeni ellenálló képességét, például a sótűrést, a szárazságtűrést, a hidegtűrést és a rovarokkal szembeni ellenállást, hanem gazdag másodlagos metabolit-szintézis géncsoportokat is tartalmaznak, amelyek fontos forrásává váltak a szerkezetileg változatos természetes termékek szűrésének. A Dongxiang vadrizs (Oryza rufipogon Griffith.) a világ legészakibb vadrize, amely csak Dongxiang megyében, Jiangxi tartományban található. Hosszú távú vad státuszának és természetes szelekciójának köszönhetően kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, mint például stressz-, betegség- és kártevő-ellenállás, hidegállóság, szárazságtűrés és magas terméshozam. Kutatócsoportunk szisztematikus vizsgálatot végzett a Dongxiang vadrizs endofita gombáinak diverzitásáról a korai szakaszban, és megállapította, hogy nemcsak bőséges növényi endofita gombákat tartalmaz, hanem a PKS-gén kimutatása és a növényi patogén gátló aktivitás szűrési eredményei azt mutatják, hogy bőséges aktív másodlagos metabolitokat tartalmaz. További kutatásokra van szükség.
Ez a tanulmány a Dongxiangban vadon termő rizsből izolált endofita Chaetomium globosum S10 törzsre összpontosít, és fermentációs kultúrát végez rajta. Előzetesen megállapították, hogy az erjesztési leve bizonyos gátló hatással van a tumorsejtekre. Az irodalmi jelentések szerint a Chaetoglobosin a Chaetoglobosin által a tumorsejtek gátlására használt fő anyag. Az S10 fermentációs levesében lévő tumor gátló hatású vegyületek további vizsgálata érdekében izoláltuk és tisztítottuk másodlagos metabolitjaikat, azonosítottuk az izolált vegyületek szerkezetét, és melanoma gátló hatásvizsgálatokat végeztünk a potenciális aktív vegyületek felfedezése érdekében. Ez nagy jelentőséggel bír a Sphingomonas másodlagos metabolitjainak és funkcionális diverzitásának gazdagítása szempontjából.

C. Globosum a Trichomycteridae családba és a Trichomycetes nemzetségbe tartozó gomba. A Globosumból származó Sphingomonas A és B izolálása óta több mint 400 szerkezetileg újszerű, aktív másodlagos anyagcsereterméket fedeztek fel a Sphingomonas nemzetségben. Ezek a vegyületek főként Sphingomonas, nitrogéntartalmú ketonokat, terpéneket, észtereket, flavonoidokat, izokumarinokat stb. tartalmaznak. Közülük a Sphingomonas és az azon vegyületek teszik ki a túlnyomó többséget, míg más vegyületeket, például izokumarinokat ritkán izoláltak. Egyedül Yan és munkatársai izolálták a Ginkgo bilobából származó Sphingomonasból a prochaetoviridin A izokumarin vegyületet. Ebben a tanulmányban három azonvegyületet, a chaetomugilin D-t (3), a chaetomugilin S-t (4) és a chaetoviridin A-t (5), valamint egy gyakori alkaloid vegyületet, a kumarin A-t (6) izolálták a baktériumból 108-ban. Ugyanakkor a Trichoderma nemzetségbe tartozó gombából először izokumarin 6-hidroximellein (2) és naftokinon 6-O-demetil-5-deoxifusarubin (7) vegyületet izoláltak. A 6-hidroximellein (2) gyakori bioszintetikus intermedier, és a mikroorganizmusok számos szerkezeti analógot tudnak szintetizálni prekurzorként felhasználva. Ez arra utal, hogy az S10 genomja rokon poliketid-szintáz (PKS) géncsoportokat tartalmazhat. Az S10 másodlagos metabolitjainak további feltárása új szerkezetű és aktivitású vegyületek izolálásához vezethet.
Ez a tanulmány a C gombára összpontosít Hét vegyületet izoláltak és tisztítottak a Globosum S10-ből, és biológiai aktivitásukról széles körben beszámoltak. Közülük a 3. és 4. vegyület, amelyek olyan azonvegyületek, mint a chaetomugilin D (3), chaetomugilin S (4) és chaetoviri dins A (5), hatékonyan képesek gátolni a magoncok növekedését. Például a Wang és munkatársai által egy Ginkgo biloba-származék gombából izolált 3. és 4. vegyületeknek jelentős gátló hatásuk van a csíranövények növekedésére, és az IC50 értékük alacsonyabb, mint a széles spektrumú glifozát herbicidé. Ezért természetes és környezetbarát herbicidekké kell fejleszteni őket. Az 5. vegyület jó gombaellenes aktivitást mutat, és jó gátló hatással van a maglemezbaktériumokra. Megelőző és terápiás hatása a széles spektrumú gombaölő szer, a karbendazim hatásához hasonló. A globulin A (6) szintén jó rákellenes aktivitást mutatott. Knudsen és munkatársai megállapították, hogy a Penicilliumból izolált 6-os vegyület potenciális gyógyszerként használható a krónikus limfocita leukémia (CLL) kezelésére. Szimulált limfoid szövetkultúra körülmények között a CLL-sejtek apoptózisának jelentős indukcióját is mutatja. A 6-O-demetil-5-deoxifoszarubin (7) aktivitásáról jelenleg nincsenek jelentések, de analóg sarlósejtvonalának hatására gátolja a vértumorsejtvonalak proliferációját és fokozza a sejtek apoptózisát. Ebben a vizsgálatban a vegyületek melanoma B16 sejtekre gyakorolt gátló hatását vizsgáltuk. Az eredmények azt mutatták, hogy a 2. vegyület kivételével a többi hat vegyületnek nem volt gátló hatása a melanoma B16 sejtekre.
A 6-hidroximelleint (2) eddig csak a mangrove endofita gombákból, a Daldinia Eschscholtziiből és az Aspergillus terreusból izolálták, és úgy találták, hogy gátló hatással van az Arabidopsis pollenfejlődésére. Ezen túlmenően Yang és munkatársai megállapították, hogy a 2. vegyületnek nincs gátló hatása az emberi emlőrák MDA-MB-231 és az emberi hasnyálmirigyrák PANC-1 sejtvonalára, de csak gyenge gátló hatása van a nem kissejtes tüdőrák A549 és az emberi májrák BEL-7402 sejtvonalára, 170,6 mg/l, illetve 315,0 mg/l IC50 értékekkel. Ez a vizsgálat először azt találta, hogy a 6-hidroximellein (2) jó gátló hatással rendelkezik a melanoma B16 sejteken, 2,24 μ mol/L IC50 értékkel. A melanoma, mint a klinikumban gyakori rosszindulatú bőrdaganat, magas fokú rosszindulatú, könnyen áttétet képez, és az előfordulási arány évről évre növekvő tendenciát mutat. Ezért a 6-hidroximellein (2) új aktivitásának felfedezése segít a melanoma terápiás gyógyszereinek kutatásában és fejlesztésében, és új ötletet ad a melanoma kezelésére szolgáló gyógyszerek fejlesztéséhez.