灵菌红素合成酶基因的克隆文献综述.doc

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1、文献综述灵菌红素合成酶基因的克隆摘要：本文对灵菌红素的结构，生产该色素的相关菌种以及生理活性作了简要的概述，总结了灵菌红素近年来的研究进展，尤其是关于PigC基因方面的研究，对灵菌红素的发展前景进行了展望。关键词：灵菌红素菌种抑癌抗菌基因引言：灵菌红素(Prodigiosins)是可是一类含有3个毗咯环组成的甲氧基I此咯骨架结构的化合物，由沙雷氏菌、放线菌及多种海洋细菌(包括HahellachejuensisKCTC2396和假单胞菌)产生的一种天然色索⑴Microbiology,Dcc2006朋7^99.,其屮以Serratia属微生物生物合成灵菌红素的报道居多。由于具有抗细菌、抗疟

2、疾、抗真菌、抗原生动物、抗癌⑵、免疫抑制活性°4】和快速杀死导致赤潮的大部分浮游生物2】等重要生物活性，因此它在医药、食品添加剂、环境治理、纺织染料Ml和农业病虫害防治［门等方面具有广阔的应用前景和巨大的研发价值。用化学合成法大量制备PG一直未能实施，人们寄希望于微生物发酵生产。目前国内外对产PG微生物的研究主要集屮在陆地微生物沙雷氏菌上。现对灵菌红素的结构、生物活性、研究现状及发展趋势作一综述。1.灵菌红素的理化性质灵菌红素(Prodigiosins)是一类含有3个毗咯环纟H•成的甲氧基毗咯骨架结构的化合物。灵菌红素(prodigiosins)又名灵菌素、灵杆菌素，分了式为C20H2

3、N305(M=323.1968),具有三毗咯环骨架结构，根据其侧链基链基团结构的不同，灵菌红素族还包括除Prodigiosin外的Prodigiosin-25-C,metacycloProdigiosinProdigiosenCycleprodigiosin,desmethoxyprodigiosin和Uncedylprodigiosin等-*系列结构和性质相似的物质。灵菌红素是一种呈暗红色的色素，具有绿色反光，熔点151.152°Co在碱性或屮性溶液屮呈橙黄色，酸性溶液屮呈红色在屮醉溶液屮，酸性条件下在540nm处有特征吸收，碱性条件下在466nm处有特征吸收，PG属于脂溶性色素，易

4、溶于甲醇，丙酗，氯仿和苯，不溶丁•水，在极性较强的酸性和碱性水溶液屮微溶，在极性较弱的有机溶剂如乙醸或石油醍屮微溶或不溶，PG对温度稳定，但受pH的影响较大，酸性环境小能保持较长的时间，碱性条件下则损失较大；A产，Ca2+,K+,B芒等金属离子对PG的稳定性煤响不大，有使PG增色的作用，Mg”和一对PG有一定的破坏作用，Pb?+可以络合PG,使之成为沉淀，白光和蓝光使PG发生光解，在红光和远红光下PG则不会降解叫2.生产灵菌红素的菌种陈月琴°从大亚湾表面海水中分离到的1株海洋产灵菌红素细菌，通过对该菌株16SrRNA基因的测定与分析，并与Genbank的数据进行比较，认为该菌属于假单胞

5、菌属。刘军⑭对威海近海海水和海泥屮的产色素细菌进行筛选分离出1株高产红色素的细菌S15,利用16SrDNA对S15菌株基因组DNA进行扩增，测序得到其部分16SrDNA序列，经Blast调出与菌株I6SrDNA同源的序列，用软件MEGA(4.0)按照Neighbor・Joining方法构建16SrDNA系统发冇树，判断该菌为沙雷氏菌属的一个种。提取色索后，对该红色索理化性质的试验发现，其光、热等稳定性强，而H2O2.Ca2F尹对其稳定性影响显著。张琴"研究的是变铅青链霉菌和天蓝色链霉菌A3(2)的relA突变株，它们能合成微最放线紫红素和十一-烷基灵菌红素。Scrtan-dcGuzm

6、an121从菲律宾的被囊类动物屮分离出一种新的贋弧杆菌Z143-1,它能酵解葡萄糖产生红色素(16甲基・15庚基■灵菌红素)，该色素对金黄色葡萄球菌有抑菌作用。D.Kim'筛选出一株海洋菌株HahellachejuensisKCTC2396,它产生四种不同比例的灵菌红素,均具有生物活性。3灵菌红素的生物活性3.1抗肿瘤作用PG具有有效的抗肿瘤活性，美国国立癌症研究所(NSI)Melvin等发现PG在平均IC50为2.1屮nol・L・l时对包括白血病、肺癌、中枢神经系统癌、黑素瘤、乳腺癌、前列腺癌、肾癌、卵巢癌在内的八种癌细胞株屮的57种不同的人癌细胞均有抗性作用。3.1.1灵菌红素对人

7、胰腺癌细胞增殖有抑制作用〔⑷有人通过用生物工稈技术得到灵菌红索，通过MTT法研究了其对人胰腺癌细胞8898的增殖抑制作用和部分作用机理，实验结果显示，加入灵菌红素示的细胞表现出了凋亡细胞特异性，灵菌红素对于恶性肿瘤细胞，在较低的浓度下(24h培养，IC50值约为20〜25遽mlJ即显示出了相当的杀伤效果，灵菌红素对肿瘤细胞形态学有一定的作用。实验提示其可能具有诱导肿瘤细胞凋亡的作川。及具有靶向性抗肿瘤细胞增殖的作用。因此灵菌红素作为一种极具特色