RU2737856C1 - Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin - Google Patents

Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin Download PDF

Info

Publication number
RU2737856C1
RU2737856C1 RU2019144624A RU2019144624A RU2737856C1 RU 2737856 C1 RU2737856 C1 RU 2737856C1 RU 2019144624 A RU2019144624 A RU 2019144624A RU 2019144624 A RU2019144624 A RU 2019144624A RU 2737856 C1 RU2737856 C1 RU 2737856C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amikumacin
strain
bacillus pumilus
antibiotic
vkm
Prior art date
Application number
RU2019144624A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Сергеевич Терехов
Юлиана Анатольевна Мокрушина
Иван Витальевич Смирнов
Александр Габибович Габибов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority to RU2019144624A priority Critical patent/RU2737856C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737856C1 publication Critical patent/RU2737856C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: invention relates to the biotechnology. Strain Bacillus pumilus VKM V-3464D, produced by screening method of oral microbiota of Siberian brown bear Ursus arctos collaris, has the ability to synthesize wide-spectrum amikumacin A antibiotic.EFFECT: invention provides enlarging the arsenal of antibiotic producing strains.1 cl, 1 tbl, 1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к штамму, продуцирующему антибиотик широкого действия амикумацин А с высоким выходом. Изобретение позволяет расширить ассортимент штаммов для продукции антибиотиков и может быть использовано для последующего производства амикумацина А.The invention relates to the field of biotechnology, namely to a strain producing a broad-spectrum antibiotic amicumacin A in high yield. The invention makes it possible to expand the range of strains for the production of antibiotics and can be used for the subsequent production of amicumacin A.

Рост числа случаев инфицирования резистентными штаммами микроорганизмов носит в настоящее время лавинообразный характер, бросающий вызов устойчивому развитию человечества и создающий опасность возвращения тех времен, когда основной причиной смертности являлись инфекционные заболевания. Для решения проблемы антибиотикорезистентности принципиально важен поиск новых антибиотиков, штаммов-продуцентов антибиотиков и поиск новых мишеней для ранее открытых антибиотиков. В 1982 году из Bacillus pumilus AI-77 было выделено вещество AI-77-B, которое показывало хорошую гастропротекторную активность и не обладало антихолинергическими (холинолитическими) или антигистаминными свойствами. Антибиотик амикумацин А (выделенное вещество AI-77-B) относится к гетероциклическим соединениям класса оксикумаринов (Фиг. 1). Ранее было показано, что взаимосвязь терапии язвы желудка с антибиотическим действием амикумацина А в отношении Helicobacter pilory – агента, вызывающего язву желудка (Pinchuk I.V. и др., 2001). Позднее было показано, что амикумацин А эффективен в отношении штаммов MRSA (Lama А., 2012). Установлено, что амикумацин А обладает противоопухолевой активностью (US 5925671, WO 1996027594), противовирусной активностью (US 20080161324, US 200100009970). Механизм действия амикумацина А основан на специфическом ингибировании рибосомы (Y.S. Polikanov и др., 2014), позднее было показано, что антибиотик действует как на прокариотическую, так и на эукариотическую рибосому. Применение этого вещества в качестве терапевтического средства ограничено из-за его плохой оральной абсорбции (Maddimsetti, Venkateswara, Rao и др. 2014). Этот факт требует получение стабильных аналогов амикумацина А. Химический синтез чрезвычайно затруднен вследствие наличия пяти стерео-центров (Фиг. 1). В то же врем модификация природного амикумацина представляется более реализуемой задачей. Это делает перспективным поиск штаммов-продуцентов для его последующей эффективной наработки и очистки. Амикумацин А и его близкие аналоги образуются бациллами, выделенными из различных источников, в основном B. pumilus (Itoh J. и др., 1981, 1982; Berrue F. и др., 2009, Terekhov и др. 2018) и В. subtilis (Li Y. и др, 2012; Azumi М., 2008), а также неидентифицированными до вида представителями рода Bacillus (СА2214776). Наиболее подробное описание продуцента амикумацина А дано в работе Itoh J. и др., 1981 и патенте RU 2627187, которые выбраны нами в качестве прототипа. В указанной статье штамм В. pumilus, образует смесь антибиотиков, из которых основным компонентом является амикумацин А. В патенте RU 2627187 содержание амикумацина А в культуральной жидкости, образованного в результате биосинтеза, составляет 80-110 мкг/мл. The increase in the number of cases of infection with resistant strains of microorganisms is currently an avalanche in nature, challenging the sustainable development of mankind and creating the danger of a return to the times when infectious diseases were the main cause of death. To solve the problem of antibiotic resistance, it is fundamentally important to search for new antibiotics, antibiotic-producing strains and to search for new targets for previously discovered antibiotics. In 1982, AI-77-B was isolated from Bacillus pumilus AI-77, which showed good gastroprotective activity and did not possess anticholinergic (cholinolytic) or antihistaminic properties. The antibiotic amikumacin A (isolated substance AI-77-B) belongs to heterocyclic compounds of the oxycoumarin class (Fig. 1). Previously, it was shown that the relationship of gastric ulcer therapy with the antibiotic action of amikumacin A in relation to Helicobacter pilory , an agent causing gastric ulcer (Pinchuk IV et al., 2001). Later, it was shown that amicumacin A is effective against MRSA strains (Lama A., 2012). It was found that amikumacin A has antitumor activity (US 5925671, WO 1996027594), antiviral activity (US 20080161324, US 200100009970). The mechanism of action of amikumacin A is based on specific inhibition of the ribosome (YS Polikanov et al., 2014); later it was shown that the antibiotic acts on both prokaryotic and eukaryotic ribosomes. The use of this substance as a therapeutic agent is limited due to its poor oral absorption (Maddimsetti, Venkateswara, Rao et al. 2014). This fact requires the preparation of stable analogs of amikumacin A. Chemical synthesis is extremely difficult due to the presence of five stereo centers (Fig. 1). At the same time, the modification of natural amicumacin seems to be a more feasible task. This makes it promising to search for producer strains for its subsequent efficient production and purification. Amikumacin A and its close analogs are formed by bacilli isolated from various sources, mainly B. pumilus (Itoh J. et al., 1981, 1982; Berrue F. et al., 2009, Terekhov et al. 2018) and B. subtilis (Li Y. et al, 2012; Azumi M., 2008), as well as unidentified representatives of the genus Bacillus (CA2214776). The most detailed description of the producer of amikumacin A is given in the work of Itoh J. et al., 1981 and patent RU 2627187, which we have chosen as a prototype. In this article, the B. pumilus strain forms a mixture of antibiotics, of which amikumacin A is the main component. In RU 2627187, the content of amicumacin A in the culture fluid formed as a result of biosynthesis is 80-110 μg / ml.

Таким образом, техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, заключается в выявлении бактериального штамма, способного синтезировать антибиотик амикумацин А с повышенной эффективностью.Thus, the technical problem solved by the present invention is to identify a bacterial strain capable of synthesizing the antibiotic amicumacin A with increased efficiency.

Для решения поставленной технической проблемы предлагается новый штамм-продуцент амикумацина А, выделенный из образца микробиоты ротовой полости сибирского медведя Ursus arctos collaris, с использованием технологии высокопроизводительного скрининга. Идентификация штамма произведена на основании генетической, биотехнологической, культурально-морфологических и физиолого-биохимических характеристик. Заявляемый штамм В. pumilus AmiA_125 депонирован во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов, коллекционный номер ВКМ: В-3464D.To solve the technical problem posed, a new amikumacin A producer strain isolated from a sample of the oral microbiota of the Siberian bear Ursus arctos collaris is proposed using high-throughput screening technology. The strain was identified on the basis of genetic, biotechnological, cultural-morphological and physiological-biochemical characteristics. The claimed strain B. pumilus AmiA_125 deposited in the All-Russian collection of microorganisms, collection number VKM: B-3464D.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в высокой продуктивности штамма B. pumilus AmiA_125, ВКМ: В-3464D, способного синтезировать амикумацин А на уровне 145-170 мкг/мл в культуральной среде, что позволяет расширить ассортимент штаммов для продукции антибиотиков.The technical result achieved by the present invention consists in the high productivity of the B. pumilus AmiA_125, VKM: B-3464D strain, capable of synthesizing amicumacin A at a level of 145-170 μg / ml in the culture medium, which makes it possible to expand the range of strains for antibiotic production.

Описание настоящего изобретенияDescription of the present invention

Родовое и видовое название штамма. Штамм-продуцент антибиотика амикумацин А был отнесен к Bacillus pumilus и депонирован 25 ноября 2019 года во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов (ВКМ) Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г. К. Скрябина РАН, находящийся по адресу: 142290, Россия, г. Пущино Московской обл., проспект Науки, д.3 (ИБФМ РАН – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра «Пущинский научный центр биологических исследований РАН (ФИЦ ПНЦБИ РАН)), с присвоенным при депонировании обозначением AmiA_125 и номером ВКМ: В-3464D. Generic and specific name of the strain. The producing strain of the antibiotic amikumacin A was assigned to Bacillus pumilus and deposited on November 25, 2019 in the All-Russian collection of microorganisms (VKM) of the Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms named after V.I. G.K. Scriabin RAS, located at the address: 142290, Russia, Pushchino, Moscow Region, Prospect Nauki, 3 (IBFM RAS - a separate subdivision of the Federal Research Center "Pushchino Scientific Center for Biological Research RAS (FRC PSCBI RAS)) , with the designation AmiA_125 assigned during the deposit and the VKM number: В-3464D.

Происхождение штамма (источник выделения, родословная). Исходный штамм выделен из образца микробиоты ротовой полости сибирского медведя Ursus arctos collaris, с использованием технологии высокопроизводительного скрининга (Terekhov и др. 2017, 2018, патент RU2656216) по поиску активности, подавляющей рост патогенного микроорганизма Staphylococcus aureus. В результате отбора был получен штамм AmiA_125, стабильно сохраняющий продукцию антибиотика после более чем 30 пересевов. При глубинном культивировании на питательной среде, следующего состава: 50 г/л глюкозы, 10 г/л бакто-триптон, 10 г/л дрожжевой экстракт, 2 г/л хлорид натрия, 3 г/л YNB, 1 г/л аммония гидроксид, 1 г/л карбоната кальция и 8.2 г/л фосфата натрия pH 7.5, штамм B. pumilus AmiA_125, ВКМ: В-3464D образует 145-170 мкг/мл амикумацина А, что превышает уровень биосинтеза штамма-прототипа, заявленного в патенте RU 2627187. The origin of the strain (source of isolation, pedigree). The original strain was isolated from a sample of the oral microbiota of the Siberian bear Ursus arctos collaris using high-throughput screening technology (Terekhov et al. 2017, 2018, patent RU2656216) to search for activity that suppresses the growth of the pathogenic microorganism Staphylococcus aureus . As a result of selection, the AmiA_125 strain was obtained, stably retaining the antibiotic production after more than 30 passages. With submerged cultivation on a nutrient medium, the following composition: 50 g / L glucose, 10 g / L bacto-tryptone, 10 g / L yeast extract, 2 g / L sodium chloride, 3 g / L YNB, 1 g / L ammonium hydroxide , 1 g / l of calcium carbonate and 8.2 g / l of sodium phosphate pH 7.5, strain B. pumilus AmiA_125, VKM: B-3464D forms 145-170 μg / ml amikumacin A, which exceeds the level of biosynthesis of the prototype strain declared in patent RU 2627187.

Гено- и физиолого-биохимические характеристики. Видовую генотаксономическую идентификацию проводили по нуклеотидной последовательности гена 16S рРНК. Целевой ген амплифицировали методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), секвенировали и сопоставляли полученную последовательность с аналогичными последовательностями типовых штаммов рода Bacillus, хранящихся в базе данных GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov). Совпадение последовательности гена 16S рРНК штамма ВКМ: В-3464D с аналогичными генными последовательностями типовых штаммов вида Bacillus pumilus составляет более 98% (Таблица 1), что подтверждает принадлежность заявляемого штамма к виду B. pumilus. Последовательность гена 16S рРНК штамма ВКМ: В-3464D депонирована в GenBank под номером MN650262.1. Штамм ВКМ: В-3464D является факультативный анаэробом ауксотрофом, культивируется на минимальной синтетической среде и не требует для роста внесения аминокислот или биотина в отличие от некоторых других бацилл. Утилизирует сахарозу, глюкозу, фруктозу, практически не гидролизует крахмал. Genetic and physiological and biochemical characteristics. Species genotaxonomic identification was performed using the nucleotide sequence of the 16S rRNA gene. The target gene was amplified by polymerase chain reaction (PCR), sequenced, and the obtained sequence was compared with similar sequences of typical strains of the genus Bacillus stored in the GenBank database (www.ncbi.nlm.nih.gov). The coincidence of the 16S rRNA gene sequence of the VKM: B-3464D strain with similar gene sequences of typical strains of the Bacillus pumilus species is more than 98% (Table 1), which confirms the belonging of the claimed strain to the B. pumilus species. The sequence of the 16S rRNA gene of strain VKM: B-3464D was deposited in GenBank under number MN650262.1. Strain VKM: B-3464D is a facultative anaerobic auxotroph, cultivated on a minimal synthetic medium and does not require the introduction of amino acids or biotin for growth, unlike some other bacilli. Utilizes sucrose, glucose, fructose, practically does not hydrolyze starch.

Культурально-морфологические характеристики. Грамположительные, эндоспорообразующие, подвижные, прямые палочки, 1.2 × 4.6 мкм. На агаризованной среде Лурье-Бертрана, содержащей 10 г/л бакто-триптон, 5 г/л дрожжевой экстракт, 10 г/л хлорид натрия, 1% агар-агара при температуре 30°C штамм ВКМ: В-3464D образуют бежевые крупные матовые колонии с неровным краем, экзопигмент отсутствует. На вторые сутки культивирования на агаризованной среде начинается формирование эндоспор, характерных для бактерий рода Bacillus. Штамм ВКМ: В-3464D хорошо растет в диапазоне температур 22-37°C, формируя крупные колонии; при температуре 60°C роста нет. Cultural and morphological characteristics. Gram-positive, endospore-forming, mobile, straight rods, 1.2 × 4.6 μm. On agar medium Lurie-Bertrand containing 10 g / l bacto-tryptone, 5 g / l yeast extract, 10 g / l sodium chloride, 1% agar-agar at a temperature of 30 ° C strain VKM: B-3464D form beige large matte colonies with an uneven edge, exopigment is absent. On the second day of cultivation on an agar medium, the formation of endospores characteristic of bacteria of the genus Bacillus begins. Strain VKM: B-3464D grows well in the temperature range 22-37 ° C, forming large colonies; no growth at 60 ° C.

Биотехнологическая характеристика (условия культивирования; название и свойства полезного вещества, продуцируемого штаммом; уровень активности (продуктивности)). Штамм ВКМ: В-3464D образует антибиотик амикумацин А (Фиг. 1) при культивации в среде 50 г/л глюкозы, 10 г/л бакто-триптон, 10 г/л дрожжевой экстракт, 2 г/л хлорид натрия, 3 г/л YNB, 1 г/л аммония гидроксид, 1 г/л карбоната кальция и 8.2 г/л фосфата натрия, pH 7.5. Колбы объемом 750 мл со 50 мл среды засевали суспензией клеток в количестве 106 клеток/колбу. Культивацию проводили в условиях аэрирования на роторной качалке со скоростью вращения 220 об/мин при 30°C в течение 24 часов. Продуктивность штамма означает содержание амикумацина А в единице объема культуральной жидкости, образовавшегося в результате биосинтеза при культивировании штамма В. pumilus AmiA_125, ВКМ: В-3464D и составляет 145-170 мкг/мл амикумацина А, что превышает уровень биосинтеза штамма-прототипа. Biotechnological characteristics (cultivation conditions; name and properties of the beneficial substance produced by the strain; level of activity (productivity)). Strain VKM: B-3464D forms the antibiotic amikumacin A (Fig. 1) when cultivated in a medium of 50 g / l glucose, 10 g / l bacto-tryptone, 10 g / l yeast extract, 2 g / l sodium chloride, 3 g / l YNB, 1 g / l ammonium hydroxide, 1 g / l calcium carbonate and 8.2 g / l sodium phosphate, pH 7.5. Flasks with a volume of 750 ml with 50 ml of medium were inoculated with a suspension of cells in the amount of 10 6 cells / flask. The cultivation was carried out under aeration on a rotary shaker with a rotation speed of 220 rpm at 30 ° C for 24 hours. The productivity of the strain means the content of amikumacin A per unit volume of the culture fluid formed as a result of biosynthesis during the cultivation of the strain B. pumilus AmiA_125, VKM: B-3464D and is 145-170 μg / ml amikumacin A, which exceeds the level of biosynthesis of the prototype strain.

Определение антимикробного спектра и минимальной ингибирующей концентрации (MIC) амикумацина А. В качестве стандарта использовали очищенный с помощью ВЭЖХ до чистоты более 99% амикумацин А. Из Фиг. 2 следует, что амикумацин эффективен в отношении грамположительных бактерий, а именно штаммов S. aureus, независимо от наличия или отсутствия метициллинрезистентности, Macrococcus caseolyticus, Weissella confusa, Staphylococcus warneri, Staphylococcus xylosus, Aerococcus viridans, Lactococcus lactis, Enterococcus faecium, Enterococcus faecalis, Enterococcus casseliflavus, а также грамотрицательных бактероидов Bacteroides vulgatus. Во всех перечисленных случаях MIC составлял меньше 10 мкг/мл. Determination of the antimicrobial spectrum and the minimum inhibitory concentration (MIC) of amicumacin A. Amicumacin A purified by HPLC to a purity of more than 99% was used as a standard. From FIG. 2, it follows that amicumacin is effective against gram-positive bacteria, namely S. aureus strains, regardless of the presence or absence of methicillin resistance, Macrococcus caseolyticus, Weissella confusa, Staphylococcus warneri, Staphylococcus xylosus, Aerococcus viridans, Enterococcus viridans, Lactocococus, Enterococus casseliflavus , as well as the gram-negative bacteroids Bacteroides vulgatus . In all these cases, the MIC was less than 10 μg / ml.

Изобретение иллюстрируют следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1. Химическая структура амикумацина А. FIG. 1. Chemical structure of amikumacin A.

Фиг. 2. Определение антимикробного спектра и минимальной ингибирующей концентрации амикумацина А. FIG. 2. Determination of the antimicrobial spectrum and the minimum inhibitory concentration of amikumacin A.

Таблица 1. Сравнение последовательности гена 16S рРНК (GenBank: MN650262.1) штамма ВКМ: В-3464D с аналогичными генными последовательностями типовых штаммов Bacillus pumilus. Table 1. Comparison of the 16S rRNA gene sequence (GenBank: MN650262.1) of the VKM: B-3464D strain with similar gene sequences of typical Bacillus pumilus strains.

Таблица 1Table 1

Описание последовательностиSequence Description Номерroom Идентичность, %Identity,% Bacillus pumilus 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Bacillus pumilus 16S ribosomal RNA gene, partial sequence DQ105967.1DQ105967.1 99.79399.793 Bacillus pumilus strain ATCC 7061 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Bacillus pumilus strain ATCC 7061 16S ribosomal RNA gene, partial sequence AY876289.1AY876289.1 99.72199.721 Bacillus pumilus strain 001T 16S ribosomal RNA gene, partial sequence Bacillus pumilus strain 001T 16S ribosomal RNA gene, partial sequence FJ477095.1FJ477095.1 98.29598.295

Далее настоящее изобретение поясняется примерами, которые служат его иллюстрацией и не ограничивают области охвата настоящего изобретения, изложенной в формуле изобретения.The present invention is further illustrated by examples that serve to illustrate it and do not limit the scope of the present invention set forth in the claims.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

В 12 колб Эрленмейера объемом 750 мл вносят по 50 мл среды следующего состава: 50 г/л глюкозы, 10 г/л бакто-триптон, 10 г/л дрожжевой экстракт, 2 г/л хлорид натрия, 3 г/л YNB, 1 г/л аммония гидроксид, 1 г/л карбоната кальция и 8.2 г/л фосфата натрия pH 7.5 и стерилизуют 45 мин в автоклаве. Из суспензии клеток ночной культуры со штаммом ВКМ: В-3464D вносят 106 клеток в каждую колбу. Колбы помещают на роторную качалку со скоростью вращения 220 об/мин при температуре 30°C.In 12 Erlenmeyer flasks with a volume of 750 ml, 50 ml of the medium of the following composition is added: 50 g / l glucose, 10 g / l bacto-tryptone, 10 g / l yeast extract, 2 g / l sodium chloride, 3 g / l YNB, 1 g / l ammonium hydroxide, 1 g / l calcium carbonate and 8.2 g / l sodium phosphate pH 7.5 and sterilized for 45 min in an autoclave. From the cell suspension of the night culture with the VKM: B-3464D strain, 10 6 cells are added to each flask. The flasks are placed on a rotary shaker with a rotation speed of 220 rpm at a temperature of 30 ° C.

Через 24 ч культуральную жидкость из 12 колб объединяют, общий объем культуральной жидкости составляет 0,56 л. Клетки из культуральной жидкости осаждают центрифугированием на центрифуге Beckman Avanti JСE (фирма Beckman Coulter, США). Надосадочную жидкость фильтруют и добавляют этилацетат в соотношении 1:1= об.:об.. Экстракт упаривают досуха и растворяют в диметилсульфоксиде (ДМСО). Полученный препарат наносят на ВЭЖХ Zorbax C8 (Agilent) и фракционируют с использованием смеси буфера 1 (20 мМ NH4OAc pH 5.0, 5% AсCN), буфер 2 (20 мМ NH4OAc pH 5.0, 80% AсCN) при скорости потока 5 мл/мин. Окончательную очистку проводят с использованием ВЭЖХ колонки Symmetry C18 (Waters) смесью буферов 1 и 2 при скорости 1 мл/мин, и использовании линейного градиента 0–3 мин (100% буфер 1, 0% буфер 2), 3–4 мин (0–30% буфер 2), 4–11 мин (30–37% буфер 2), 11–12 мин (37–100% буфер 2). Детекцию ведут при длине волны 315 нм. Элюат упаривают, лиофилизируют и растворяют в метаноле. Количественное определение очищенного амикумацина А проводят спектрофотометрически с использованием коэффициента экстинкции, ε 315nm, MeOH = 4380 М-1см-1. Продуктивность штамма рассчитывают по формулеAfter 24 hours, the culture liquid from 12 flasks is combined, the total volume of the culture liquid is 0.56 l. The cells from the culture fluid are precipitated by centrifugation in a Beckman Avanti JCE centrifuge (Beckman Coulter, USA). The supernatant is filtered and ethyl acetate is added in a ratio of 1: 1 = v: v. The extract is evaporated to dryness and dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO). The resulting preparation was applied to HPLC Zorbax C8 (Agilent) and fractionated using a mixture of buffer 1 (20 mM NH 4 OAc pH 5.0, 5% AcCN), buffer 2 (20 mM NH 4 OAc pH 5.0, 80% AcCN) at a flow rate of 5 ml / min. Final purification is performed using a Symmetry C18 HPLC column (Waters) with a mixture of buffers 1 and 2 at a rate of 1 ml / min, and using a linear gradient of 0-3 min (100% buffer 1, 0% buffer 2), 3-4 min (0 –30% buffer 2), 4–11 min (30–37% buffer 2), 11–12 min (37–100% buffer 2). Detection is carried out at a wavelength of 315 nm. The eluate is evaporated, lyophilized and dissolved in methanol. The quantitative determination of purified amikumacin A is carried out spectrophotometrically using the extinction coefficient, ε 315 nm, MeOH = 4380 M -1 cm -1 . The productivity of the strain is calculated by the formula

П (мг/л) = AAmiA×VAmiA×423.47×1000/(4380×0.56), где P (mg / L) = A AmiA × V AmiA × 423.47 × 1000 / (4380 × 0.56), where

AAmiA× - значение оптической плотности при спектрофотометрическом определении концентрации при длине волны 315 нмA AmiA × - value of optical density for spectrophotometric determination of concentration at a wavelength of 315 nm

VAmiA× - объем пробы после очистки,V AmiA × - sample volume after cleaning,

423.47 - молекулярный вес амикумацина А, г/моль,423.47 - molecular weight of amicumacin A, g / mol,

0.56 - объем культуральной жидкости после продукции, л,0.56 - volume of culture liquid after production, l,

4380 - коэффициент экстинкции при длине волны 315 нм, М-1см-1.4380 - extinction coefficient at a wavelength of 315 nm, M -1 cm -1 .

В результате трех последовательных наработок средняя продуктивность штамма B. pumilus AmiA_125, ВКМ: В-3464D в условиях культивирования в колбах Эрленмейера составляет 158 мг/л.As a result of three successive developments, the average productivity of the B. pumilus AmiA_125, VKM: B-3464D strain under cultivation conditions in Erlenmeyer flasks is 158 mg / l.

Claims (1)

Штамм Bacillus pumilus AmiA_125, ВКМ В-3464D, полученный методом скрининга микробиоты ротовой полости сибирского бурого медведя Ursus arctos collaris, способный синтезировать антибиотик широкого спектра действия амикумацин А.Strain Bacillus pumilus AmiA_125, VKM B-3464D, obtained by screening the oral microbiota of the Siberian brown bear Ursus arctos collaris , capable of synthesizing a broad-spectrum antibiotic amicumacin A.
RU2019144624A 2019-12-27 2019-12-27 Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin RU2737856C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144624A RU2737856C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019144624A RU2737856C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737856C1 true RU2737856C1 (en) 2020-12-03

Family

ID=73792348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019144624A RU2737856C1 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737856C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405821C1 (en) * 2009-08-04 2010-12-10 Учреждение Российской академии медицинских наук научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН (НИИВС им. И.И. Мечникова РАМН) 'pashkov' bacillus pumilus bacteria strain producer of biologically active substances exhibiting antagonistic activity on opportunistic, pathogenic bacteria, yeast fungi and viruses
RU2694522C1 (en) * 2018-12-25 2019-07-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Bacterial strain bacillus pumilus rncim v-13250, having expressed antagonism towards microorganisms escherichia coli, candida albicans, staphylococcus aureus, staphylococcus epidermidis

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405821C1 (en) * 2009-08-04 2010-12-10 Учреждение Российской академии медицинских наук научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН (НИИВС им. И.И. Мечникова РАМН) 'pashkov' bacillus pumilus bacteria strain producer of biologically active substances exhibiting antagonistic activity on opportunistic, pathogenic bacteria, yeast fungi and viruses
RU2694522C1 (en) * 2018-12-25 2019-07-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Bacterial strain bacillus pumilus rncim v-13250, having expressed antagonism towards microorganisms escherichia coli, candida albicans, staphylococcus aureus, staphylococcus epidermidis

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KUZIN A.I. et al. "Study of the strain Bacillus pumilus B-13176 and its metabolites with fungicidal and antibacterial activities against Aspergillus niger and Staphylococcus aureus (MRCA)".//Applied Biochemistry and Microbiology, 2019, N55, p.748-755. *
ЕФИМЕНКО Т.А. и др. "Изыскание антибиотиков, эффективных в отношении бактерий с лекарственной устойчивостью, на примере Bacillus pumilus - продуцента антибиотика амикумацина А."//Вестник ОГУ, 2014, N13, с.27-31. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111172045B (en) Trichoderma africanum MU153 and application thereof
Valan et al. Characterization and phylogenetic analysis of novel polyene type antimicrobial metabolite producing actinomycetes from marine sediments: Bay of Bengal India
CN111778178B (en) Application of marine streptomyces griseoflavus HN60 in antibacterial aspect
Gopinath et al. Antimicrobial activity of actinomycetes isolated from coal mine soils of godavari belt region, AP, India
RU2737856C1 (en) Bacillus pumilus strain producing wide-spectrum antibiotic amikumacin
Veilumuthu et al. Antimicrobial compounds produced by Streptomyces sp. VITGV01 against selected human pathogens
KR20120058790A (en) Streptomyces roseosporus mutant having enhanced productivity of daptomycin and production method of daptomycin using the same
RU2739825C1 (en) Method for producing amikumacin a antibiotic
US4954641A (en) Novel antitumor antibiotic substance and a method for production thereof
FI100112B (en) Method for preparing the antibacterial thiomarinol
Said et al. Enhancement of clavulanic acid production by Streptomyces sp MU-NRC77 via mutation and medium optimization
Chauhan et al. Bioactivity and molecular docking of secondary metabolites produced by Streptomyces xanthochromogenes JAR5
JP3830964B2 (en) A novel thiodepsipeptide isolated from marine actinomycetes
Arayes et al. Bioactive compounds from a haloalkalitolerant Streptomyces sp. EMSM31 isolated from Um-Risha Lake in Egypt.
CN101709058B (en) Polyene macrolides compound, preparation and application thereof
Singh et al. Bio-prospecting of Root Endophytic Aquatic Fungus Cylindrocarpon aquaticum (Nils.) Marvanova and Descals as Antibacterial Potential
KR100327510B1 (en) Antifungal activity and Preparation-method of antibiotics produced from Micromonospora coerulea Ao58
US6210947B1 (en) Isolation and screening of subcuticular brittlestar bacteria for antimicrobial compounds production
Gezer Induction of secondary metabolism of some marine derived Streptomyces species, and isolation and identification of their bioactive secondary metabolites
Elias et al. Research Article Antimicrobial Potential of Streptomyces spp. Isolated from the Rift Valley Regions of Ethiopia
DAS et al. In vitro antimicrobial activity and molecular characterization of Bacillus amyloliquefaciens isolated from similipal biosphere reserve, Odisha, India
JPH06234784A (en) New antibiotic sf 2768 substance and its production
JPH05310766A (en) New antibiotic substance mi481-42f4-a and its produciton
Mushtaq et al. An in vitro analysis on antagonistic activities of actinomycetes recovered from caves of Garhwal Himalaya against drug resistant pathogens
Hassan et al. Antibacterial activity and biogenesis of silver and zinc nanoparticles by Streptomyces sp. strain ANB 1 isolated from marine water of Port Blair

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211129

Effective date: 20211129

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211210

Effective date: 20211210