食線蟲真菌Pochonia chlamydosporia菌株退化的分子機制

《食線蟲真菌Pochonia chlamydosporia菌株退化的分子機制》是李銘剛為項目負責人，雲南大學為依託單位的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：食線蟲真菌Pochonia chlamydosporia菌株退化的分子機制
• 項目類別：地區科學基金項目
• 依託單位：雲南大學
• 項目負責人：李銘剛

項目摘要

儘管微生物次生代謝產物對於人類生產生活具有重要意義，但其天然不是為了適應人類的需要而存在。因此，只有較全面了解微生物次生代謝產物的生物學功能，才可通過具體的定向設計，使其適應人類的需求。鑒於此，本項目選擇對雲南特殊鹼性環境中真菌siderophore類化合物進行研究(目前，針對鹼性生態環境中siderophore研究還尚未見文獻報導)。通過本項目的研究，將揭示雲南特殊鹼性環境真菌產siderophore化合物的結構多樣性；並進一步以本項目獲得的目標化合物為基礎，考察它們對其他重金屬離子的螯合能力、對微生物群落構成以及對其他siderophore產生菌生長的影響，從正反兩方面驗證本研究假設觀點。通過這些工作可望從中發現更多新結構siderophore類物質、揭示其生物學功能，並為進一步開展針對重金屬污染環境生態修復、農業土壤微生物多樣性修復以及臨床病原微生物控制等拓展性研究奠定基礎。

結題摘要

鐵載體是一種具備金屬離子螯合能力的微生物次生代謝產物。該類化合物在生物醫藥、環境修復及健康食品等領域都具備廣泛的套用前景。由於針對鹼性環境真菌鐵載體化合物報導還很有限，故我們開展了相關環境菌株篩選、活性化合物分離及化合物活性（金屬離子螯合及對土壤微生物群落結構影響）考察工作。 本研究通過兩個階段的菌株篩選工作，共獲得8個候選菌株。經分子生物學鑑定，其中5個菌株為麴黴屬真菌；另外3個菌株為青黴屬真菌。大部分候選菌株尚未有產鐵載體化合物報導。我們對其中的4株菌進行了擴大培養、發酵提取物前處理、提取物分離純化、化合物結構解析及化合物金屬離子螯合活性驗證工作。共獲得7個具有Fe3+離子螯合活性化合物，其中5個為新結構化合物（脂溶性）；2個為分泌型水溶性高活性化合物（分別標註為“鐵載體A”及“鐵載體B”），該兩化合物除了具有顯著的Fe3+離子螯合活性外，還具備螯合其它金屬離子的能力。 以“鐵載體A”及“鐵載體B”化合物為材料，在純培養及原位免培養兩個層次上，考察它們對兩種不同土壤樣品中原核微生物群落結構的影響。結果表明：分泌型鐵載體化合物的外源介入，可以改變土壤中微生物的群落結構。兩個化合物均可提高兩種土樣中酸桿菌門、放線菌門及厚壁菌門類群微生物的相對豐度；與此相對，均可降低兩個不同土樣中擬桿菌門及綠彎菌門類群微生物的相對豐度。但“鐵載體A”及“鐵載體B”對芽單胞菌門微生物發揮的影響呈現相反效應。這些現象在科以上級別呈現較為明顯的規律性。最後，通過臨床耐藥菌抑菌實驗，還初步證明分泌型鐵載體對微生物（群落）的影響是通過鐵離子為介導來進行的。 通過本項目工作，建立了微生物鐵載體研究工作程式；對次生代謝產物與環境微生物之間的相互關係進行了初步探索；為後續針對重金屬污染環境生態修復、農業土壤微生物多樣性修復以及臨床病原微生物控制等拓展性研究奠定了基礎。在研究過程中申請了2項發明專利、撰寫了3篇論文、培養了5名碩士研究生。研究工作達到預期目的。