RU2817695C1 - Штамм Streptomyces sp. YVZ014 - продуцент антибиотика лизолипина X - Google Patents
Штамм Streptomyces sp. YVZ014 - продуцент антибиотика лизолипина X Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817695C1 RU2817695C1 RU2023131987A RU2023131987A RU2817695C1 RU 2817695 C1 RU2817695 C1 RU 2817695C1 RU 2023131987 A RU2023131987 A RU 2023131987A RU 2023131987 A RU2023131987 A RU 2023131987A RU 2817695 C1 RU2817695 C1 RU 2817695C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strain
- yvz014
- streptomyces
- antibiotic
- lysolipin
- Prior art date
Links
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 title description 8
- 241000187180 Streptomyces sp. Species 0.000 claims abstract description 23
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 10
- 238000011160 research Methods 0.000 claims abstract description 4
- XKGZSMVZKNMJBZ-UHFFFAOYSA-N Lysolipin X Natural products COC1C(O)c2cc3C(OC)C4OCOC5=C6Oc7c(OC)c(Cl)ccc7C(=O)C6=C(O)C(O)(C45)c3c(O)c2C(=O)N1C XKGZSMVZKNMJBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 abstract 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 abstract 1
- 229930188226 Lysolipin Natural products 0.000 description 22
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 20
- NEOMIZJYHXSRLV-UHFFFAOYSA-N lysolipin Chemical compound O1C2=C(OC)C(Cl)=CC=C2C(=O)C2=C1C(OCO1)=C3C1C(OC)C(C=C1C(O)C(N(C(=O)C1=C1O)C)OC)=C1C3=C2O NEOMIZJYHXSRLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 10
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 9
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 8
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 description 6
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 6
- 241000187179 Streptomyces tendae Species 0.000 description 6
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 description 6
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 6
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 6
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 241000970854 Streptomyces violaceusniger Species 0.000 description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- NEOMIZJYHXSRLV-MVHMQXOSSA-N lysolipin i Chemical compound O1C2=C(OC)C(Cl)=CC=C2C(=O)C2=C1C(OCO1)=C3[C@@H]1[C@@H](OC)C(C=C1[C@@H](O)[C@H](N(C(=O)C1=C1O)C)OC)=C1C3=C2O NEOMIZJYHXSRLV-MVHMQXOSSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 4
- 108091008053 gene clusters Proteins 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000012138 yeast extract Chemical class 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 3
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 3
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 3
- 125000003822 aromatic polyketide group Chemical group 0.000 description 3
- 230000001851 biosynthetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 3
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 2
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 2
- ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N Erythromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@@]([C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)C[C@@](C)(O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@H](C[C@@H](C)O2)N(C)C)O)[C@H]1C)(C)O)CC)[C@H]1C[C@@](C)(OC)[C@@H](O)[C@H](C)O1 ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 2
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N L-rhamnopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-JFNONXLTSA-N 0.000 description 2
- PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N L-rhamnose Natural products CC(O)C(O)C(O)C(O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 2
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 2
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589655 Xanthomonas citri Species 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 2
- 229930014544 aromatic polyketide Natural products 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 2
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 229960000988 nystatin Drugs 0.000 description 2
- VQOXZBDYSJBXMA-NQTDYLQESA-N nystatin A1 Chemical compound O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/CC/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 VQOXZBDYSJBXMA-NQTDYLQESA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 description 2
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- JNELGWHKGNBSMD-UHFFFAOYSA-N xanthone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3OC2=C1 JNELGWHKGNBSMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHLUWCXVWCBOPP-MERQFXBCSA-N (2s)-1-(2-aminoacetyl)-n-(4-nitrophenyl)pyrrolidine-2-carboxamide;4-methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1.NCC(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 XHLUWCXVWCBOPP-MERQFXBCSA-N 0.000 description 1
- BNAIICFZMLQZKW-CYAIWNQHSA-N (6e,10e,14e,18e,22e,26e,30e,34e,38e)-3,7,11,15,19,23,27,31,35,39,43-undecamethyltetratetraconta-6,10,14,18,22,26,30,34,38,42-decaen-1-ol Chemical compound OCCC(C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CCC=C(C)C BNAIICFZMLQZKW-CYAIWNQHSA-N 0.000 description 1
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 241000588626 Acinetobacter baumannii Species 0.000 description 1
- 241001156739 Actinobacteria <phylum> Species 0.000 description 1
- 241000203069 Archaea Species 0.000 description 1
- -1 Aromatic xanthones Chemical class 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 1
- 101710095468 Cyclase Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000305071 Enterobacterales Species 0.000 description 1
- 241000194031 Enterococcus faecium Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108010074122 Ferredoxins Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 201000008225 Klebsiella pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 241000588747 Klebsiella pneumoniae Species 0.000 description 1
- GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N Levofloxacin Chemical compound C([C@@H](N1C2=C(C(C(C(O)=O)=C1)=O)C=C1F)C)OC2=C1N1CCN(C)CC1 GSDSWSVVBLHKDQ-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 101150013669 Llph gene Proteins 0.000 description 1
- 102000016397 Methyltransferase Human genes 0.000 description 1
- 108060004795 Methyltransferase Proteins 0.000 description 1
- MSFSPUZXLOGKHJ-UHFFFAOYSA-N Muraminsaeure Natural products OC(=O)C(C)OC1C(N)C(O)OC(CO)C1O MSFSPUZXLOGKHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- BKSJWJAHWHBRIU-UHFFFAOYSA-N O1[CH-]OC=C1 Chemical class O1[CH-]OC=C1 BKSJWJAHWHBRIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 108010013639 Peptidoglycan Proteins 0.000 description 1
- 206010035717 Pneumonia klebsiella Diseases 0.000 description 1
- 108010030975 Polyketide Synthases Proteins 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229960003022 amoxicillin Drugs 0.000 description 1
- LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N amoxicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001857 anti-mycotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002577 cryoprotective agent Substances 0.000 description 1
- 230000000959 cryoprotective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001085 cytostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229960003276 erythromycin Drugs 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 102000034356 gene-regulatory proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091006104 gene-regulatory proteins Proteins 0.000 description 1
- 101150073906 gpdA gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229960003376 levofloxacin Drugs 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036457 multidrug resistance Effects 0.000 description 1
- 229960000210 nalidixic acid Drugs 0.000 description 1
- MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N nalidixic acid Chemical compound C1=C(C)N=C2N(CC)C=C(C(O)=O)C(=O)C2=C1 MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000006877 oatmeal agar Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N p-Hydroxyampicillin Natural products O=C1N2C(C(O)=O)C(C)(C)SC2C1NC(=O)C(N)C1=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 230000004260 plant-type cell wall biogenesis Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229930001119 polyketide Natural products 0.000 description 1
- 150000003881 polyketide derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 1
- 238000004725 rapid separation liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000001195 ultra high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 241001446247 uncultured actinomycete Species 0.000 description 1
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 description 1
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-O vancomycin(1+) Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C([O-])=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)[NH2+]C)[C@H]1C[C@](C)([NH3+])[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-O 0.000 description 1
- 229940054967 vanquish Drugs 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии и касается штамма микроорганизма Streptomyces sp. YVZ014 – продуцента антибиотика лизолипина X – природного соединения, обладающего избирательной антагонистической активностью в отношении ряда патогенных микроорганизмов. Штамм депонирован во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов ФГБУ «ФИЦ «Пущинский Научный Центр Биологических Исследований Российской Академии Наук» (Россия, 142290, Московская обл., Пущино, пр. Науки, 5, ИБФМ) под регистрационным номером ВКМ Ас-3003D. 8 ил., 2 пр.
Description
Область техники
Изобретение относится к микробной биотехнологии, микробиологической промышленности и касается штамма микроорганизма вида Streptomyces sp.YVZ014, продуцирующего лизолипин X - ароматический поликетидный антибиотик с широким спектром антибиотического действия.
Изобретение может быть использовано для получения антибиотика лизолипина X, обладающего антибактериальной активностью в отношении различных возбудителей с множественной лекарственной устойчивостью [Lopez Р, Hornung A, Welzel K, et al. Isolation of the lysolipin gene cluster of Streptomyces tendae Tü 4042. Gene. 2010 Aug 1; 461(1-2):5-14. doi: 10.1016/j.gene.2010.03.016].
Уровень техники
Первые данные о выделении и описании новых ароматических поликетидов, названных лизолипинами X (Фиг. 1а) и I (Фиг. 16), выделенными из культуральной жидкости штамма. Streptomyces violaceoniger Tü 96, были опубликованы в 1975 году [Drautz Н, Keller-Schierlein W, Zähner Н. Stoffwechselprodukte von Mikroorganismen 149. Mitteilung. Lysolipin I, ein neues Antibioticum aus Streptomyces violaceoniger [Metabolic products of microorganisms, 149. Lysolipin I, a new antibiotic from streptomyces violaceoniger (author's transl)]. Arch Microbiol. 1975 Dec 31; 106(3): 175-90. German. doi: 10.1007/BF00446521; Drautz H, Keller-Schierlein W, Zähner H. Lysolipin I, a new inhibiting substance of bacterial cell wall synthesis. Pathologia et Microbiologia (1975), 42(4), 236], а позднее лизолипин I также был обнаружен в ферментационной жидкости штамма Streptomyces tendae Tü 4042 [Blum S, Groth I, Rohr J, et al. Biosynthetic capacities of actinomycetes. 5. Dioxolides, novel secondary metabolites from Streptomyces tendae. J Basic Microbiol. 1996; 36(1): 19-25. doi: 10.1002/jobm.3620360105]. Было показано, что лизолипин X конечный продукт биосинтеза химически нестабилен и под действием света или пониженного рН легко трансформируется в дегидратированную форму - лизолипин I [Bockholt Н, Udvarnoki G, Rohr J, et al. Biosynthetic studies on the xanthone antibiotics lysolipins X and I. J Organic Chem. 1994;59(8):2064 2069. doi:10.1021/jo00087a021].
Это высокоактивное природное вещество, способное в низкой концентрации, например, при минимальной ингибирующей концентрации (МИК) 0,0025 мкг/мл, подавлять рост многих грамположительных и некоторых грамотрицательных бактерий, однако ингибирование энтеробактерий отмечено при более высоких концентрациях и в случае, если у них была нарушена целостность мембраны. Также была отмечена антимикотическая активность лизолипина X в концентрации 3-10 мкг/мл [Drautz et al., 1975, по ссылкам выше] и цитостатическое действие на развитие опухолевых клеток [Pultar Т. Lysolipin X und I - Fermentation, Isolierung, Biologische Wirkung und Interaktion mit Mg2+. PhD thesis at the University of Tubingen (Ger). 1988, цит.по Lopez P, Hornung A, Welzel K, et al. Isolation of the lysolipin gene cluster of Streptomyces tendae Tü 4042. Gene. 2010;461(1-2):5 14. doi: 10.1016/j.gene.2010.03.016]. В 2010 году был полностью описан биосинтетический кластер генов, участвующих в синтезе лизолипина, размером 42 тысяч пар нуклеотидов, содержащий 42 гена, кодирующих поликетидсинтазу типа II (llpF, llpE, llpD), циклазы (llpCI-CIII), метилтрансферазы (llpMI-MVI), галогеназу (llpH), амидотрансферазу (llpA), ферредоксин (llpK), транспортер (llpN) и регуляторные белки (llpRI-RV). Кроме того, в кластере генов биосинтеза лизолипина присутствовали 15 генов, кодирующих ферменты, участвующие в окислительно-восстановительных модификациях молекулы-предшественника поликетида (llpOI-OVIII, llpZI-ZIV, llpU, llpL и llpS). Наличие большого количества оксидоредуктаз объясняет тот факт, что лизолипин является одним из наиболее сильно модифицированных ароматических поликетидов [Lopez Р, Hornung А, Welzel K, et al. Isolation of the lysolipin gene cluster of Streptomyces tendae Tü 4042. Gene. 2010 Aug 1; 461(1-2):5-14. doi: 10.1016/j.gene.2010.03.016].
Ароматические ксантоны - лизолипины, - обладают высокой аффинностью к липидам. Drautz с коллегами предположили, что антибактериальное действие лизолипина X может быть обусловлено взаимодействием с бактопренолом (С55-изопреноидом): липидным переносчиком мономеров пептидогликана, который вовлечен в биосинтез клеточной стенки.
Основываясь на литературных данных, лизолипины обладают значительным потенциалом, чтобы стать селективными, специфичными препаратами, ориентированными на ограниченную группу чувствительных микроорганизмов, как грамположительного, так и грамотрицательного типа. Так, в собственных исследованиях нами было установлено, что лизолипины способны подавлять развитие ряда клинических изолятов Klebsiella pneumonia, Acinetobacter baumanii, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, обладающих лекарственной устойчивостью к карбопенемам.
Кроме того, данные метаболиты и/или их продуценты могут быть использованы как основа для разработки биологических средств защиты растений было показано, что лизолипины эффективны против возбудителя рака цитрусовых Xanthomonas citri subsp.citri [Rodrigues JP, Peti APF, Figueiro FS, et al. Bioguided isolation, characterization and media optimization for production of Lysolipins by actinomycete as antimicrobial compound against Xanthomonas citri subsp.citri. Mol Biol Rep.2018 Dec;45(6):2455-2467. doi: 10.1007/s11033-018-4411-5].
Известны несколько продуцентов лизолипинов, принадлежащие к роду Streptomyces:
Streptomyces violaceoniger Tü 96 (NRRL 8097) [Drautz et al., 1975 по ссылкам выше],
Streptomyces tendae Tü 4042 [Lopez et al., 2010 по ссылке выше]
Streptomyces sp. Caat 1-54 [Rodrigues et al., 2018 по ссылке выше].
Из-за нестабильности молекулы лизолипина X, которая и является непосредственно продуктом биосинтеза актиномицетов, и ее самопроизвольного перехода в лизолипин I, в культуральной жидкости продуцентов, как правило, присутствуют сразу оба соединения. Поскольку в результате данной модификации антагонистическая активность штамма, и в частности его антифунгальное действие, только возрастает, исследователи часто определяют продуктивность штамма по сумме лизолипинов [Drautz et al., 1975 по ссылкам выше].
Так, для штамма S. violaceaniger Tü 96 (NRRL 8097) продуктивность составила 10-30 мг/л смеси лизолипинов X и I [Bockholt et al., 1994 по ссылке выше]; для штамма Streptomyces sp. Caat 1-54 [Rodrigues et al., 2018 по ссылке выше] оценка продуктивности не проводилась.
К серьезным недостаткам выше указанных штаммов - продуцентов лизолипина, можно отнести малую продуктивность при выработке целевого антибиотика.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является решение как минимум одной из вышеуказанных в уровне техники проблем.
Сущность изобретения
Технической решением является использование описанного признаками в пунктах формулы изобретения.
Одной из возможных технических задач, на решение которой может быть направлено настоящее изобретение, являлось получение бактериального штамма, способного продуцировать ферментационную жидкость с высоким содержанием суммарной смеси лизолипинов X и I. Техническим результатом настоящего изобретения является продуктивность штамма-продуцента не менее 40 мг/л смеси лизолипинов X и I в культуральной жидкости.
Задача может решаться тем, что выделен и охарактеризован штамм Streptomyces sp.YVZ014.
Штамм Streptomyces sp.YVZ014 был выделен при поверхностном посеве на овсяный агар [Shirling ЕВ & Gottlieb D. Methods for Characterization of Streptomyces Species. Int J System Bacteriol. 1966;16(3):313-340. doi: 10.1099/00207713-16-3-313] из образца известковой породы, отобранного вблизи центрального входа в Воронцовскую пещеру в Сочинском Национальном парке (43.611273° с.ш., 39.930594° в.д.) в июле 2022 года.
Штамм депонирован во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов ФГБУ «ФИЦ «Пущинский Научный Центр Биологических Исследований Российской Академии Наук» (Россия, 142290, Московская обл., Пущино, пр. Науки, 5, ИБФМ) под регистрационным номером ВКМ Ac-3003D, дата депонирования 27.08.2023.
Идентификация штамма Streptomyces sp.YVZ014 основывалась на методологии полифазной таксономии, сочетающей анализ данных секвенирования нуклеотидных последовательностей гена 16s рРНК и сопоставления этих данных с последовательностями, депонированными в базе GenBank [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank, дата обращения 20.10.2023], наряду с изучением фенотипических признаков: культуральных, морфологических и физиологических. Данный подход в настоящее время считается абсолютно надежным для идентификации мицелиальных актинобактерий на уровне рода и в большинстве случаев достаточным для определения видовой принадлежности.
Штамм Streptomyces sp. YVZ014 ВКМ Ac-3003D характеризуется культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками, согласующимися с таковыми, приведенными для представителей данного таксона [Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria, 2015, doi: 10.1002/9781118960608].
Культурально-морфологические признаки
Культуральные характеристики штамма Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D описаны на спектре твердых питательных сред (Фиг. 8), рекомендованных для фенотипического описания актиномицетов в рамках Международного проекта по изучению стрептомицетов International Streptomyces Project [Shirling, Gottlieb, 1966 по ссылке выше].
Изучение морфологии Streptomyces sp YVZ014 ВКМ Ac-3003D на 14 сутки роста на минеральном агаре Гаузе 1 [Гаузе ГФ, Преображенская ТП, Свешникова МА, и др. Определитель актиномицетов. Роды Streptomyces, Streptoverticillium, Chainia; Наука: Москва, 1983] с помощью сканирующего электронного микроскопа (Фиг. 2) позволило установить, что штамм образует разветвленный субстратный мицелий, на воздушном мицелии диаметром 0,40-0,45 мкм формируются прямые, слабо извитые цепочки гладких неподвижных спор 0,56-0,60 мкм в диаметре.
Физиолого-биохимические признаки
Штамм является мезофильным, поскольку растет в аэробных условиях, в диапазоне температуры от 20 до 45°С, с оптимумом роста при 30±2°С.
Способен образовывать кислоту при росте на глюкозе, галактозе, мальтозе, маннитоле, маннозе, раффинозе, сахарозе, сорбитоле, трегалозе, фруктозе; слабее использует: инозит, ксилозу. Не использует арабинозу, лактозу, рамнозу (Фиг. 3).
Способен к гидролизу казеина, крахмала, карбоксиметилцеллюлозы.
В качестве источника азота использует нитратные, аммонийные соединения, гидролизаты белков, аминокислоты.
Чувствителен к антибиотикам: эритромицину (5 мкг), левофлоксацину (5 мкг), ванкомицину (5 мкг) и амоксициллину (20 мкг).
Образует антибиотик лизолипин X, активный в отношении отдельных грамположительных и грамотрицательных бактерий и дрожжевых грибов.
Штамм Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D не патогенен.
Хранение и поддержание жизнеспособности штамма
Штамм можно хранить при +4°С и поддерживать путем пересева раз в 3-4 недели в пробирки со скошенным овсяным агаром.
Длительное хранение штамма при температуре от -20 до -80°С может быть обеспечено культивированием в жидкой питательной среде, содержащей глюкозу, гидролизат белков, дрожжевой экстракт, минеральные соли в течение 3-5 суток, и последующим разливом культуральной жидкости в специальные емкости для хранения при низких температурах с добавлением веществ-криопротекторов и соблюдением условий стерильности.
Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:
На Фиг. 1 изображена структурная формула молекул лизолипина X (Фиг. 1а) и I (Фиг. 1б).
На Фиг. 2 представлена электронная микрофотография мицелия и спор штамма Streptomyces sp. YVZ014 ВКМ Ac-3003D, сделанная на 14-е сутки роста культуры на минеральном агаре 1 при 28°С (Cambridge Instruments CamScan S2).
На Фиг. 3 отражена способность штамма Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D образовывать кислоту при росте на среде с различными источниками углерода (слева направо): глюкоза, сорбитол, фруктоза, лактоза, галактоза, трегалоза, арабиноза, среда без источника углерода, раффиноза, маннитол, сахароза, рамноза, мальтоза, манноза, ксилоза, инозит.
На Фиг. 4 представлены результаты тестирования исходной (кж) и подкисленной (+к) культуральной жидкости штамма Streptomyces sp.YVZ014 и экстрактов, элюированных водными растворами ацетонитрила (0-100%), на дрожжевом тестовом организме Candida albicans АТСС 10231, референсный антибиотик нистатин (Nist).
На Фиг. 5а представлены результаты ВЭЖХ-анализа активных экстрактов, извлеченных 40-50% водными растворами ацетонитрила из культуральной жидкости Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D. Красным овалом на хроматограмме отмечен пик, детектированный на 11-й минуте, принадлежащий веществу, ингибирующему рост Candida albicans АТСС 10231 (Фиг. 5б).
На Фиг. 6а представлен спектр фрагментации первоначального («родительского») иона с m/z 616,119, полученный путем тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения с применением времяпролетного детектора из ВЭЖХ-образца «11-10,14 min», обладавшего максимальной антибиотической активностью. По оси абсцисс отношение массы к заряду (m/z), по оси ординат интенсивность сигнала. На Фиг. 6б представлен спектр фрагментации вещества, описанного как лизолипин X (из работы Rodrigues et al., 2018 по ссылке выше).
На Фиг. 7 представлены спектры оптического поглощения активных компонентов (лизолипина X и I) в ультрафиолетовой и видимой областях: определенных для Streptomyces sp. YVZ014 ВКМ Ac-3003D (Фиг. 7а) и для штамма Streptomyces violaceoniger Tü 96 [Drautz et al., 1975 по ссылкам выше].
На Фиг. 8 представлены культуральные характеристики штамма Streptomyces sp. YVZ014 ВКМ Ac-3003D.
Примеры осуществления изобретения
Сущность и практическая применимость настоящего изобретения поясняется следующими примерами:
Штамм Streptomyces sp. YVZ014 ВКМ Ac-3003D культивируют в жидкой питательной среде следующего состава: глюкоза - 10 г, пептон - 10 г, гидролизат казеина - 2 г, дрожжевой экстракт - 2 г, NaCl - 6 г, вода - 1 л, при 28°С. Затем в 3-5 суточную культуральную жидкость в качестве криопротектора асептически вводят стерильный раствор 50% глицерола в объемном соотношении 1:1. Полученную смесь раскапывают по криопробиркам и помещают на хранение при температуре 80°С.
Пример 1. Выделение и культивирование Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D
Для исследования отбирали образцы известковой породы из Воронцовской пещеры в Сочинском Национальном парке (43.611273° с. ш., 39.930594° в.д.) в июле 2022 года в стерильные контейнеры, транспортировали в лабораторию и сразу производили посев из серии десятикратных разведений, приготовленных с использованием стерильной водопроводной воды. Использовали питательную среду следующего состава (г/л): овсяная мука - 50,0; СаСО3 - 2,5; агар - 20. Для ограничения роста грибов и грамотрицательных бактерий в среды перед разливом добавляли нистатин (150 мкг/мл) и налидиксовую кислоту (50 мкг/мл) соответственно. Засеянные чашки Петри инкубировали при 28°С в течение двух недель.
Выросшие колонии мицелиальных прокариот выделяли в отдельные изоляты, среди которых проводили скрининг методом агаровых блоков на антагонистическую активность в отношении дрожжевого гриба Candida albicans АТСС 10231. Для культивирования дрожжевого штамма использовали агаризованную среду ГПДА следующего состава (г/л): глюкоза - 20, пептон - 10, дрожжевой экстракт - 5, агар - 20. После 24 часов инкубирования при 37°С на газоне гриба отмечали наличие зон ингибирования роста вокруг агаровых блоков с культурами продуцентов. Таким образом, был выявлен штамм YVZ014, вызывавший угнетение роста тест-организма.
Пример 2. Получение лизолипина X с использованием нового штамма-продуцента
Пример 2.1. Культивирование штамма-продуцента
Клетки Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D выращивали в 100 мл жидкой питательной среды следующего состава (г/л): сахароза - 12,5, солодовый экстракт - 6, дрожжевой экстракт - 3, NaCl - 2,9, вода - остальное (рН после автоклавирования при 1 атм составляет 7,0-7,2). Культивирование производили в 250 мл конических колбах при 30°С и перемешивании на орбитальном шейкере в течение 3 суток. Полученную культуральную жидкость с клетками продуцента в концентрации 106 кл/мл использовали как посевной материал, засевая им в объеме внесения 5-10% конические колбы общим объемом 750 мл, содержащие 100-150 мл жидкой питательной среды вышеприведенного состава. Засеянные колбы в течение 12 суток инкубировали на шейкере при 30°С.
К концу ферментации содержание лизолипина в культуральной жидкости составляло 46,5 мг/л.
По окончании срока ферментации культуральную жидкость с клетками микроорганизмов сливали из колб и центрифугировали 10 минут при скорости 4500 об/мин, чтобы отделить кондиционированную культуральную жидкость от клеточной биомассы.
Пример 2.2. Подготовка хроматографической колонки. В чистую и сухую колонку для обращенно-фазной хроматографии помещали 1 мл (0,3 г) сухого сорбента LPS-500H (сополимер дивинилбензола/ гидрофильного мономера), заливали 15 мл 50% (об/об) раствора ацетонитрила в воде, после полного просачивания через сорбент заливали 15 мл 10% об/об раствора ацетонитрила в воде и в заключение трижды промывали колонку дистиллированной водой. Данная процедура применяется для гарантированной очистки сорбента от посторонних соединений.
Пример 2.3. Идентификация и выделение лизолипина X из культуральной жидкости
Освобожденную от биомассы с помощью центрифугирования кондиционированную культуральную жидкость (к/ж) Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D наносили на хроматографическую колонку с подготовленным как описано в Примере 2.2. сорбентом. Просочившуюся через колонку жидкость собирали и оценивали ее активность на вышеуказанном тест-организме. Первоначально, было установлено, что активное вещество в исходной культуральной жидкости неэффективно связывается с сорбентом при данных условиях, поэтому культуральную жидкость подкисляли (+к) путем внесения в нее до 0,1% по объему трифторуксусной кислоты и повторно наносили на колонку с сорбентом. Вторично прошедшую через колонку жидкость (проскок) также собирали и контролировали наличие в ней активного вещества.
Затем колонку промывали дистиллированной водой, а после этого элюировали водными растворами ацетонитрила с возрастающей концентрацией (0, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100% (об/об)), которые также тестировали на способность угнетать рост Candida albicans АТСС 10231 (Фиг. 4).
Фракции, экстрагированные 40 и 50% растворами ацетонитрила, продемонстрировали наибольшую антагонистическую активность, поэтому они были объединены и подвергнуты дальнейшему разделению с помощью высокоэффективной хроматографии высокого давления (Фиг. 5) на ВЭЖХ-системе Vanquish Flex UHPLC System, используя детектор Diode Array (ThermoFisher Scientific), оснащенный колонкой Luna® 5 μm С18(2) 100 Å, 250 × 4.6 mm (Phenomenex)). Все полученные пробы тестировали на дрожжевом штамме Candida albicans АТСС 10231 как описано в Примере 1, определяли активную фракцию и концентрировали ее при помощи роторного испарителя.
Идентификацию активного вещества проводили методом хроматомасс-спектрометрии высокого разрешения, с использованием масс-спектрометра Bruker maXis II 4G ETD, хроматографа UltiMate 3000, оснащенного колонкой Acclaim RSLC 120 C18 2.2um 2.1x100mm. Масс-спектры обрабатывали с использованием программ OpenChrom Lablicate Edition (1.4.0.202201211106), TOPPView v. 2.6.0 [Kohlbacher O, Reinert K, Gröpl C, et al. TOPP-- the OpenMS proteomics pipeline. Bioinformatics. 2007 Jan 15; 23(2):e191-7. doi: 10.1093/bioinformatics/bt1299]. Структура активного вещества была установлена с использованием GNPS [Wang М, Carver JJ, Phelan VV, et al. Sharing and community curation of mass spectrometry data with Global Natural Products Social Molecular Networking. Nat Biotechnol. 2016 Aug 9; 34(8):828-837. doi: 10.1038/nbt.3597], NPAtlas [van Santen JA, Poynton EF, Iskakova D, et al. The Natural Products Atlas 2.0: a database of microbially-derived natural products. Nucleic Acids Res. 2022 Jan 7; 50(D1):D1317-D1323. doi: 10.1093/nar/gkab941; van Santen JA, Jacob G, Singh AL, et al. The Natural Products Atlas: An Open Access Knowledge Base for Microbial Natural Products Discovery. ACS Cent Sci. 2019 Nov 27; 5(11):1824-1833. doi: 10.1021/acscentsci.9b00806], Dictionary of Natural Products databases (Фиг. 6 a, б).
В соответствии с точной молекулярной массой (615,1143530 г/моль) был определен атомарный состав и молекулярная формула активного вещества (C29H26ClNO12), а с помощью открытой базы данных GNPS-LIBRARY проведена его идентификация. Время удержания на гидрофобной колонке (оценочная гидрофобность) и оптический спектр поглощения (Фиг. 7) лизолипина X и I из литературных источников использованы в качестве данных сравнения, подтверждающих масс-спектрометрическую идентификацию.
Таким образом, установлено, что фракция, полученная экстракцией 40-50% v/v водным раствором ацетонитрила из культуральной жидкости Streptomyces sp.YVZ014 ВКМ Ac-3003D, ингибирует рост дрожжевого гриба Candida albicans АТСС 10231 и представлена на 38% смесью лизолипинов X и I.
Вес сухого остатка активной фракции, полученной из 0,5 л ферментационной среды с помощью твердофазной экстракции, составил около 93 мг, а суммарное количество лизолипинов, оцененное с помощью коэффициента экстинкции [Drautz et al., 1975 по ссылкам выше], составило 23,25 мг. Таким образом, продуктивность штамма Streptomyces sp. YVZ014 ВКМ Ac-3003D составила 46,5 мг/л.
Все публикации, патенты и заявки на патенты включены в настоящий документ посредством ссылки. Хотя в вышеприведенном описании это изобретение было описано в отношении некоторых предпочтительных вариантов его осуществления, и многие детали были изложены в целях иллюстрации, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что изобретение допускает дополнительные варианты осуществления и что некоторые детали, описанные в данном документе, могут значительно изменяться без отклонения от сущности изобретения.
Использование терминов в единственном числе в контексте описания изобретения должно толковаться как охватывающее как единственное, так и множественное число, если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту. Термины «состоящий из», «имеющий», «включающий» и «содержащий» следует толковать как неограничивающие термины, т.е. означающие «включая, но не ограничиваясь», если не указано иное. Перечисление диапазонов значений в данном документе просто предназначено для использования в качестве сокращенного способа индивидуальной ссылки на каждое отдельное значение, попадающее в этот диапазон, если здесь не указано иное, и каждое отдельное значение включено в спецификацию, как если бы оно было отдельно изложено в данном документе. Все способы, описанные в данном документе, могут выполняться в любом подходящем порядке, если иное не указано в данном документе или иным образом явно не противоречит контексту. Использование любых и всех примеров или иллюстративного языка (например, «такой как»), представленных в данном документе, предназначено просто для лучшего описания изобретения и не налагает ограничения на объем изобретения, если иное не заявлено. Никакие формулировки в описании не следует истолковывать как указывающие на какой-либо не заявленный элемент как существенный для практического применения изобретения.
Claims (1)
- Штамм Streptomyces sp. YVZ014, депонированный во Всероссийской Коллекции Микроорганизмов ФГБУ «ФИЦ «Пущинский Научный Центр Биологических Исследований Российской Академии Наук» под регистрационным номером ВКМ Ас-3003D, – продуцент антибиотика лизолипина X.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817695C1 true RU2817695C1 (ru) | 2024-04-18 |
Family
ID=
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761482C1 (ru) * | 2021-04-14 | 2021-12-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков имени Г.Ф. Гаузе" | Штамм Streptomyces olivaceiscleroticus - продуцент противоопухолевого антибиотика оливомицина |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761482C1 (ru) * | 2021-04-14 | 2021-12-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков имени Г.Ф. Гаузе" | Штамм Streptomyces olivaceiscleroticus - продуцент противоопухолевого антибиотика оливомицина |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BLUM S. et al. Biosynthetic capacities of actinomycetes. 5. Dioxolides, novel secondary metabolites from Streptomyces tendae. J Basic Microbiol. 1996;36(1):19-25. doi: 10.1002/jobm.3620360105. BOCKHOLT H. et al. Biosynthetic studies on the xanthone antibiotics lysolipins X and I. J Organic Chem. 1994;59(8):2064-2069. doi:10.1021/jo00087a021. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Oskay | Effects of some Environmental Conditions on Biomass and Antimicrobial Metabolite Production by Streptomyces Sp., KGG32. | |
Pandey et al. | Studies on the antibacterial activity of the Actinomycetes isolated from the Khumbu Region of Nepal | |
Govindarajan et al. | Antimicrobial potential of phylogenetically unique actinomycete, Streptomyces sp. JRG-04 from marine origin | |
Hemashenpagam | Purification of secondary metabolites from soil actinomycetes | |
Omran et al. | Production, purification, and characterization of bioactive metabolites produced from rare actinobacteria Pseudonocardia alni | |
CN108026546A (zh) | 微杆菌属菌株用于生产抗菌剂的用途 | |
Palaniappan et al. | Antibacterial and brine shrimp lethality effect of marine actinobacterium Streptomyces sp. CAS72 against human pathogenic bacteria | |
Saha et al. | Studies on the production and purification of an antimicrobial compound and taxonomy of the producer isolated from the marine environment of the Sundarbans | |
Lahoum et al. | Antifungal activity of a Saharan strain of Actinomadura sp. ACD1 against toxigenic fungi and other pathogenic microorganisms | |
Meng-Xi et al. | Antibacterial performance of a Streptomyces spectabilis strain producing metacycloprodigiosin | |
RU2817695C1 (ru) | Штамм Streptomyces sp. YVZ014 - продуцент антибиотика лизолипина X | |
Fguira et al. | Isolation and screening of Streptomyces from soil of Tunisian oases ecosystem for nonpolyenic antifungal metabolites | |
US20150099667A1 (en) | Methods for the activation of silent genes in a microorganism | |
Srivastav et al. | Screening of antimicrobial activity and Polyketide synthase gene identification from the Actinomycetes isolates | |
Anzai et al. | Taxonomic distribution of Streptomyces species capable of producing bioactive compounds among strains preserved at NITE/NBRC | |
Rante et al. | Antimicrobial activity of Streptomyces spp. sponge-associated isolated from Samalona Island of South Sulawesi, Indonesia | |
RU2798207C1 (ru) | Штамм Streptomyces rochei MP21 - продуцент антибиотика кирромицина | |
Soyer et al. | Actinomycetes Isolation from Forest Soils and Determination of Biological Activities | |
Ramani et al. | Antibacterial activity of streptomyces sp sh7 isolated from Cardamom fields of Western Ghats in South India | |
RU2724537C1 (ru) | Штамм Amycolatopsis rifamycinica - продуцент антибиотика тетраценомицина Х | |
Aravamuthan et al. | In vitro antagonistic activity of soil actinobacteria against multi drug resistant bacteria | |
Viswapriya et al. | Combating the emerging drug resistant Pseudomonas aeruginosa by an antibiotic purified from the novel Streptomyces violascens strain vs | |
RU2821907C1 (ru) | Штамм Streptomyces sp. YVZ012 - продуцент суругамида А | |
RU2798195C1 (ru) | Штамм Streptomyces mirabilis KB13 - продуцент дутомицина | |
RU2813975C1 (ru) | Штамм Streptomyces sp. YVZ013 - продуцент антибиотика поликетомицина |