摘要
海洋真菌的次级代谢产物是药物先导化合物的重要来源。随着对海洋真菌的研究越来越多，人们从中发现的新化合物越来越少，化合物的重复发现成为限制海洋天然产物研究的瓶颈问题。研究发现，真菌中存在着大量的在常规实验室培养条件下处于沉默状态的生物合成基因簇，由于培养条件、环境等因素而不能表达。采用各种策略激活真菌的沉默基因从而获得更多的结构新颖、活性显著的次级代谢产物，已成为获得新颖结构海洋天然产物的重要途径。已有研究表明，化学表观遗传修饰可以有效地激活真菌的沉默基因，获得更多结构新颖的活性次级代谢物，从而为开发新药提供先导化合物。 本课题组前期从一株海兔来源的真菌Aspergillusterreus（RA2905）的大米发酵物中分离到了具有良好活性的土曲霉酮及一系列丁内酯类化合物。本研究对A.terreus（RA2905）进行系统的化学表观遗传修研究，旨在挖掘其代谢潜能，获得更多的新的活性次级代谢产物。结合OSMAC策略，对培养基进行筛选，选择淀粉寡营养液体培养基作为下一步表观遗传修饰研究的培养基。对目前应用较多的化学表观遗传修饰剂（组蛋白去乙酰化酶抑制剂：辛二酰苯胺异羟肟酸SAHA、软木肟酸SBHA、丁酸钠、烟酰胺；DNA甲基转移酶抑制剂：5-氮杂胞苷5-Aza），分别加入培养基中（每种修饰剂分别设10、100、500、1000μM四个浓度梯度）进行发酵培养，发现100μMSAHA作用下的次级代谢产物变化最为明显而且丰富。接着，采用该表观遗传修饰剂进行研究。然后运用天然产物分离技术从其发酵产物中分离鉴定获得单体化合物38个，其中31个是通过表观遗传修饰后新产生的化合物（1?9；11?32；34?38），7个是前期原菌发酵条件下获得的化合物（丁内酯类化合物及土曲霉酮，28?33；10）。化学表观遗传修饰成功获得了新的代谢产物，包括新产生的结构类型苯衍生物类化合物。新产生的化合物中有：异香豆素类化合物（1?5），聚酮类化合物（6?10）、生物碱类化合物（11?20）、苯衍生物类化合物（21?27）其它类化合物（34?38），其中新化合物7个。化合物12和21首次报道其波谱数据。新化合物的平面结构通过1D/2DNMR及HRMS数据确定，化合物1和2的绝对构型通过圆二色谱（CD）法确定，化合物8和9是一对差向异构体。 对分离得到的化合物进行了乙酰胆碱酯酶、抗氧化、抗菌、抗草苔虫附着、拓扑异构酶Ⅰ和细胞毒等活性测试。结果显示，化合物33和34表现出很强的乙酰胆碱酯酶抑制活性，IC50值分别为6.15μM和4.0nM。化合物28?31显示出强的抗氧化活性，IC50值分别为11.58、12.44、11和14.64μM；化合物32?33显示出较强的抗氧化活性，IC50值分别为23.62和31.82μM；化合物2显示出中等强度的抗氧化活性，IC50值137μM。化合物28和33对金黄色葡萄球菌Staphylococcusaureus表现出微弱的抑制活性，MIC值均为50μM。化合物5和10显示出微弱的抗草苔虫附着活性。化合物21、28、32和37显示出微弱的拓扑异构酶Ⅰ抑制活性。 综上所述，通过化学表观遗传修饰策略，对海兔来源真菌A.terreus（RA2905）添加组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA进行培养，表明表观遗传修饰策略可以激活其沉默基因的表达，产生新的次级代谢产物及新的结构类型。我们的研究表明，化学表观遗传修饰策略可以增加海洋真菌次级代谢产物的结构多样性，为海洋天然产物的发现提供了新的研究思路。
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