[发明专利]一组非核糖体多肽(NRPs)类化合物、其制备方法及应用

说明书

本发明涉及一组非核糖体多肽(NRPs)类化合物、其制备方法及应用，所述的化合物的化学结构如下式1、式2、式3所示，xylaroamide A1的[M+Na]⁺m/z 831，xylaroamide A2的[M+Na]⁺m/z 817，xylaroamide A3的[M+Na]⁺m/z 845。本发明还涉及通过发酵生成所述的非核糖体多肽(NRPs)类化合物的方法以及所述非核糖体多肽(NRPs)类化合物在制备药物中的应用。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体的，涉及一组非核糖体多肽(NRPs)类化合物、其制备方法及应用。

背景技术

非核糖体多肽(NRPs)是一类重要的微生物来源的活性天然产物，临床上常用的抗生素,如青霉素、达托霉素和万古霉素^[1]均为这类化合物。复杂的结构赋予这类化合物具有多种生物活性，如抗菌活性，抗癌，抗炎等作用^[2]。近年来，对于这类化合物的挖掘，呈现两种策略：一是通过对来自不同环境的样本进行生物活性筛选，二是借助生物信息学工具挖掘基因组序列中的相关的生物合成基因簇^[2]。

基于第二种策略，存在一个难以忽视的挑战：微生物基因组中许多基因在实验室传统的培养条件下是保持沉默的^[3]。常见的激活沉默的生物合成基因簇的策略有基因敲除^[4]、启动子交换^[5]、转录因子过度表达^[6]以及OSMAC(One Strain Many Compounds)策略研究^[7-9]。其中OSMAC策略研究是一种比较容易操作，激活沉默生物合成基因簇的一种手段，通过系统地改变菌株发酵过程中的某个培养参数(如培养基组成^[7]、液体或固体条件^[8]、静态或搅拌发酵^[9])，极大地增加单个菌株产生的新的和潜在生物活性次级代谢产物的数量^[10]。但如何从复杂的微生物次级代谢产物快速筛选出目标化合物仍然是发现新型NRPs类化合物的一个问题。

分子网络(molecular networking,MN)技术是一种基于LC-MS/MS图谱信息对结构相关性分子进行分组的计算算法，它可以自动将具有相似碎片模式或相同断裂规律的化合物聚集成簇，从而生成可视化分子网络图^[11]。同时，在多种天然产物图谱数据库(如全球天然产物社会分子网络(GNPS)数据库^[11]和massbank)的注释下，在天然产物的初期分离过程中实现地对已知化合物的排重，有效降低已知化合物的重复发现概率^[12]。在质谱中，NRPs通常会产生特征性片段，因为它们所含的酰胺和/或酯键在质谱仪碰撞过程中容易断裂。因此，基于MS/MS的分子网络是发现新型NRPs的一种高效策略。结合OSMAC策略研究，我们建立了一种基于MS/MS的分子网络方法，旨在从复杂样品中发现新型NRPs，为进一步的药物研究提供储备药物。

参考文献

[1]Yu D,Xu F,Zhang S,et al.Decoding and reprogramming fungaliterative nonribosomal peptide synthetases[J].Nat Commun,2017,8:15349.

[2]Vassaux A,Meunier L,Vandenbol M,et al.Nonribosomal peptides infungal cell factories:from genome mining to optimized heterologous production[J].Biotechnol Adv,2019,37(8):107449.