专利名称：一种由海洋Penicillium sp.QY013分离提取的化合物及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于微生物制药领域，具体设计一种由海洋Penicillium sp.QY013分离提 取的抗细菌群体感应活性化合物及其应用。
背景技术：
临床上广泛使用的抗生素大多是以细菌的蛋白质合成、细胞壁合成、DNA的超螺 旋、叶酸合成等为靶点，通过干扰这些重要生命过程直接杀死微生物或抑制微生物生长来 实现抗感染的。在这种生存压力下，微生物极易产生耐药性。因此，病原菌耐药性的出现和 蔓延，对人类健康构成了巨大威胁。寻找利用新的靶点开发新型抗菌药物，是生物学和医学 研究领域的紧迫课题之一。群体感应是病原细菌产生致病性至关重要的机理之一，许多致 病因子的产生都受到群体感应直接或间接的调控。这些病原细菌一般会产生并释放一种化 合物被称为自诱导物(Auto Inducer,Al)即信号分子，随着细菌密度的增加，信号分子积累 到一定浓度时则会与胞浆受体蛋白结合，进而调控细菌相关基因的表达，使细菌形成一种 群体行为来有效地抵御环境压力、攻击宿主等。例如在一些机会致病菌(如铜绿假单胞菌， 聚团肠杆菌，粘质沙雷氏菌，小肠结肠炎耶尔森氏菌等)中，其群体感应系统调控一系列致 病因子的产生，如促进细菌毒素的产生、细菌黏附、生物被膜(Biofilm)的形成等。大量文 献表明缺失了群体感应系统的菌株其致病能力大大降低。因此，以细菌的群体感应系统为 靶标筛选的抗菌药物，与那些传统的抗生素药物的作用机制完全不同，只抑制细菌群体感 应调控的致病行为，不影响细菌的生长，理论上不会产生细菌耐药性。目前，人们利用不同的筛选模型，发现了 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)等化合物具有细菌群体感应抑制作用。QSIS2筛选模型(J Bacteriol, 2005,187(5) :1799_1814)是利用受铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 群体感应系统(Nature，2000，406 :959_964)调节的下游基因IasB的启动子，和蔗糖致死 基因SacB为报告基因构建而成；在有蔗糖底物存在的情况下，信号分子3-氧十二烷酰高 丝氨酸内酯(3-OXO-C12-HSL)和IasR受体蛋白结合，启动IasB启动子下游致死基因SacB 的表达，若存在群体感应抑制因子如阳性对照物C30 (furanone)，致死作用则会得到补救； 紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)是一种革兰氏阴性细菌，当自身细菌细胞密度的 增加达到一定临界浓度时，向环境中释放的信号分子己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)能与 胞内转录调节蛋白CviR结合，启动紫色菌素等群体感应相关基因的表达；所以紫色杆菌 可作为一种简便、直观的群体感应抑制因子筛选模式菌株(Microbiology，1997，143 (12) 3703-3711)。海洋微生物是生物活性物质的巨大宝库。高盐度、高压力、低温及特殊的光照等复 杂海洋生态环境可能使海洋微生物在物种、基因组成和生态功能上具有更大的多样性。目 前，已从海洋微生物中发现了大量具有新颖化学结构和特异生理功能的化合物，其中许多具有良好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等活性，海洋微生物通过人工条件发酵培养，可以提供稳 定的天然产物来源。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种由海洋Penicillium sp. QY013发酵提取物中分离的具有抑制铜绿假单胞菌和紫色杆菌群体感应系统的活性化 合物，该活性化合物在不抑制病菌生长的范围内能够显著下调群体感应调控的相关基因表 达，并且能够降低致病菌毒力因子的产生，减弱致病菌的耐药性。本发明所提供的活性化合物来源于海洋Penicillium sp. QY013菌株，于2010 年7月27日保藏于中国.武汉.武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC No. M 2010190 ；海洋Penicillium sp. QY013经发酵分离得到对铜绿假单胞菌和紫色杆菌 群体感应系统具有双重抑制作用的化合物MB-YWG-04，化学名称5，6 二氢-4-甲基-2H-吡 喃-2-酮，分子式为C6H8O2,结构式为
权利要求
一种来源于海洋Penicillium sp.QY013分离提取的化合物，化学名称5，6二氢 4 甲基 2H 吡喃 2 酮，分子式为C6H8O2，结构式如下1 6为碳原子编号；其特征在于该活性化合物具有干扰细菌群体感应系统，抑制致病菌感染的作用。海洋Penicillium sp.QY013于2010年8月3日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC No.M 2010190。FSA00000262628100011.tif
2.根据权利要求1该化合物在0-1000 μ g/mL的范围内对铜绿假单胞菌PAOI的生长 不产生影响，能显著降低铜绿假单胞菌群体感应调控的毒力因素，如弹性蛋白酶、绿脓菌素 的产量，并且对铜绿假单胞菌生物被膜有很好的清除作用，该化合物可用于防治铜绿假单 胞菌感染疾病方面上的研究。
3.根据权利要求2该化合物在不抑制野生型铜绿假单胞菌PAOI生长的浓度范围内， 能够显著下调铜绿假单胞菌群体感应调控基因及其下游基因的表达。
4.根据权利要求2化合物在0-4mg/mL浓度范围内不抑制紫色杆菌CV026的生长；能 显著降低紫色杆菌紫色菌素的生成，且该化合物的群体感应抑制作用呈浓度依赖性，随着 浓度逐渐增加，其抑制作用逐渐增强，该化合物可用于防治紫色杆菌疾病感染方面上的研
全文摘要
一种由海洋Penicillium sp.QY013分离提取的化合物及其应用。本发明是通过对菌株QY013进行发酵培养，分离、纯化得到一种具有抑制铜绿假单胞菌和紫色杆菌群体感应系统的单体化合物，化学名称为5，6二氢-4-甲基-2H-吡喃-2-酮。本发明化合物与传统的抗菌药物的作用机制完全不同，只抑制细菌群体感应调控的致病行为，不影响细菌的生长，因此理论上不会产生细菌耐药性；本发明制备原料易获得，菌株易发酵培养，化合物制取的工艺过程简单易控，产量高等优点，由本发明化合物及其衍生物可以开发出新型的抗菌药物用于临床、农业生产等领域，对人类健康和农业生产具有重大的意义。
文档编号A61P31/04GK101967134SQ20101027650
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者于文功, 刘红兵, 宫倩红, 尹守亮, 邹姗姗 申请人:中国海洋大学