Изолирование вторичных метаболитов и ингибирующая активность эндофитного гриба Chaetomium Globosum S10 в отношении меланомы
Эндофиты относятся к группе микроорганизмов, которые живут в здоровых тканях растений, но не вызывают их инфекций и болезней. Они не только способствуют повышению устойчивости растений к стрессам, таким как солеустойчивость, засухоустойчивость, холодоустойчивость и устойчивость к насекомым, но и содержат богатые кластеры генов синтеза вторичных метаболитов, которые стали важным источником для скрининга структурно разнообразных натуральных продуктов. Дунсянский дикий рис (Oryza rufipogon Griffith.) - самый северный дикий рис в мире, встречающийся только в уезде Дунсянь провинции Цзянси. Благодаря длительному существованию в дикой природе и естественному отбору он обладает такими прекрасными качествами, как стрессоустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям, холодостойкость, засухоустойчивость и высокая урожайность. Наша исследовательская группа провела систематическое исследование разнообразия эндофитных грибов в диком рисе Dongxiang на ранней стадии и обнаружила, что он не только содержит большое количество эндофитных грибов, но также результаты обнаружения генов PKS и скрининга активности ингибирования патогенов растений показывают, что он содержит большое количество активных вторичных метаболитов. Необходимы дальнейшие исследования.
В данном исследовании рассматривается штамм эндофитной Chaetomium globosum S10, выделенный из дикого риса в Дунсяне, и проводится его ферментационная культура. Предварительно было установлено, что его ферментационный бульон обладает определенной ингибирующей активностью в отношении опухолевых клеток. Согласно литературным данным, основным веществом, используемым Chaetoglobosin для ингибирования опухолевых клеток, является хаетоглобозин. Для дальнейшего изучения соединений с опухолеингибирующей активностью в ферментационном бульоне S10 мы выделили и очистили их вторичные метаболиты, идентифицировали структуры выделенных соединений и провели тесты на ингибирующую активность в отношении меланомы, чтобы обнаружить потенциально активные соединения. Это имеет большое значение для обогащения вторичных метаболитов и функционального разнообразия Sphingomonas.

C. Globosum - гриб, принадлежащий к семейству Trichomycteridae и роду Trichomycetes. Он классифицируется как таковой с 1973 года, когда Секита был переведен из C. С момента выделения Sphingomonas A и B из Globosum, в роду Sphingomonas было обнаружено более 400 структурно новых активных вторичных метаболитов. Эти соединения в основном включают азотсодержащие кетоны, терпены, сложные эфиры, флавоноиды, изокумарины и др. Среди них подавляющее большинство приходится на соединения Sphingomonas и азоны, в то время как другие соединения, такие как изокумарины, выделяются редко. Только Yan et al. выделили изокумариновое соединение прочаетовиридин А из Sphingomonas, полученного из гинкго билоба. В этом исследовании из бактерии были выделены три азоновых соединения - хаетомугилин D (3), хаетомугилин S (4) и хаетовиридин A (5), а также общее алкалоидное соединение - кумарин A (6) в количестве 108 штук. В то же время из гриба рода Trichoderma впервые были выделены изокумариновое соединение 6-гидроксимеллеин (2) и нафтохиноновое соединение 6-O-деметил-5-дезоксифузарубин (7). 6-Гидроксимеллеин (2) является распространенным промежуточным продуктом биосинтеза, и микроорганизмы могут синтезировать многочисленные структурные аналоги, используя его в качестве предшественника. Это позволяет предположить, что геном S10 может содержать родственные кластеры генов поликетидных синтаз (PKS). Дальнейшее изучение вторичных метаболитов S10 может привести к выделению новых структур и активности соединений.
Данное исследование посвящено грибу C Семь соединений были выделены и очищены из Globosum S10, и об их биологической активности было много сказано. Среди них соединения 3 и 4, представляющие собой азоновые соединения, такие как хаетомугилин D (3), хаетомугилин S (4) и хаетовиридин A (5), могут эффективно ингибировать рост проростков. Например, соединения 3 и 4, выделенные Вангом и др. из гриба, полученного из гинкго билоба, оказывают значительное ингибирующее действие на рост проростков, а их IC50 ниже, чем у гербицида широкого спектра действия глифосата. Поэтому их необходимо разрабатывать как натуральные и экологически безопасные гербициды. Соединение 5 проявляет хорошую противогрибковую активность и обладает хорошим ингибирующим действием на бактерии ядерного диска. Его профилактический и терапевтический эффекты сопоставимы с фунгицидом широкого спектра действия карбендазимом. Глобулин А (6) также показал хорошую противораковую активность. Кнудсен и др. обнаружили, что соединение 6, выделенное из Penicillium, может быть использовано в качестве потенциального препарата для лечения хронического лимфоцитарного лейкоза (ХЛЛ). В условиях моделирования культуры лимфоидной ткани оно также демонстрирует значительную индукцию апоптоза клеток ХЛЛ. В настоящее время нет сообщений об активности 6-O-деметил-5-дезоксифузарубина (7), однако его аналог серповидный клеточный ряд обладает эффектом ингибирования пролиферации опухолевых клеточных линий крови и усиления апоптоза клеток. В данном исследовании оценивалось ингибирующее действие соединений на клетки меланомы B16. Результаты показали, что, за исключением соединения 2, остальные шесть соединений не оказывали ингибирующего действия на клетки меланомы B16.
До сих пор 6-гидроксимеллеин (2) был выделен только из эндофитных грибов Daldinia Eschscholtzii и Aspergillus terreus в мангровых зарослях, и было обнаружено, что он оказывает ингибирующее действие на развитие пыльцы арабидопсиса. Кроме того, Yang et al. обнаружили, что соединение 2 не оказывает ингибирующего действия на клеточную линию рака молочной железы человека MDA-MB-231 и клеточную линию рака поджелудочной железы человека PANC-1, но обладает лишь слабой ингибирующей активностью в отношении клеточной линии немелкоклеточного рака легкого A549 и клеточной линии рака печени человека BEL-7402, с IC50 170,6 мг/л и 315,0 мг/л соответственно. В этом исследовании впервые было обнаружено, что 6-гидроксимеллеин (2) обладает хорошей ингибирующей активностью в отношении клеток меланомы B16 с IC50 2,24 мк моль/л. Меланома, являясь распространенной в клинике злокачественной опухолью кожи, имеет высокую степень злокачественности, легко метастазирует, а уровень заболеваемости имеет тенденцию к росту из года в год. Поэтому открытие новой активности 6-гидроксимеллеина (2) полезно для исследования и разработки терапевтических препаратов для меланомы, а также дает новую идею для разработки лекарств для лечения меланомы.