[发明专利]一种由海洋Penicillium sp.QY013分离提取的化合物及其应用

说明书

技术领域：

本发明属于微生物制药领域，具体设计一种由海洋Penicillium sp.QY013分离提取的抗细菌群体感应活性化合物及其应用。 

背景技术：

临床上广泛使用的抗生素大多是以细菌的蛋白质合成、细胞壁合成、DNA的超螺旋、叶酸合成等为靶点，通过干扰这些重要生命过程直接杀死微生物或抑制微生物生长来实现抗感染的。在这种生存压力下，微生物极易产生耐药性。因此，病原菌耐药性的出现和蔓延，对人类健康构成了巨大威胁。寻找利用新的靶点开发新型抗菌药物，是生物学和医学研究领域的紧迫课题之一。群体感应是病原细菌产生致病性至关重要的机理之一，许多致病因子的产生都受到群体感应直接或间接的调控。这些病原细菌一般会产生并释放一种化合物被称为自诱导物(Auto Inducer，AI)即信号分子，随着细菌密度的增加，信号分子积累到一定浓度时则会与胞浆受体蛋白结合，进而调控细菌相关基因的表达，使细菌形成一种群体行为来有效地抵御环境压力、攻击宿主等。例如在一些机会致病菌(如铜绿假单胞菌，聚团肠杆菌，粘质沙雷氏菌，小肠结肠炎耶尔森氏菌等)中，其群体感应系统调控一系列致病因子的产生，如促进细菌毒素的产生、细菌黏附、生物被膜(Biofilm)的形成等。大量文献表明缺失了群体感应系统的菌株其致病能力大大降低。因此，以细菌的群体感应系统为靶标筛选的抗菌药物，与那些传统的抗生素药物的作用机制完全不同，只抑制细菌群体感应调控的致病行为，不影响细菌的生长，理论上不会产生细菌耐药性。 

目前，人们利用不同的筛选模型，发现了furanone(J EMBO，2003，22(15)：3803-3815.)、4-NPO(J Bacteriol，2005，187(5)：1799-1814)、solenopsinA(Infect Dis，2008，198(8)：1198-1201)等化合物具有细菌群体感应抑制作用。QSIS2筛选模型(J Bacteriol，2005，187(5)：1799-1814)是利用受铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)群体感应系统(Nature，2000，406：959-964)调节的下游基因lasB的启动子，和蔗糖致死基因SacB为报告基因构建而成；在有蔗糖底物存在的情况下，信号分子3-氧十二烷酰高丝氨酸内酯(3-oxo-C12-HSL)和lasR受体蛋白结合，启动lasB启动子下游致死基因SacB的表达，若存在群体感应抑制因子如阳性对照物C30(furanone)，致死作用则会得到补救；紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)是一种革兰氏阴性细菌，当自身细菌细胞密度的增加达到一定临界浓度时，向环境中释放的信号分子己酰基高丝氨酸内酯(C6-HSL)能与胞内转录调节蛋白CviR结合，启动紫色菌素等群体感应相关基因的表达；所以紫色杆菌可作为一种简便、直观的群体感应抑制因子筛选模式菌株(Microbiology，1997，143(12)：3703-3711)。 

海洋微生物是生物活性物质的巨大宝库。高盐度、高压力、低温及特殊的光照等复杂海洋生态环境可能使海洋微生物在物种、基因组成和生态功能上具有更大的多样性。目前，已从海洋微生物中发现了大量具有新颖化学结构和特异生理功能的化合物，其中许多具有良好的抗菌、抗病毒、抗肿瘤等活性，海洋微生物通过人工条件发酵培养，可以提供稳定的天然产物来源。 

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种由海洋Penicillium sp.QY013发酵提取物中分离的具有抑制铜绿假单胞菌和紫色杆菌群体感应系统的活性化合物，该活性化合物在不抑制病菌生长的范围内能够显著下调群体感应调控的相关基因表达，并且能够降低致病菌毒力因子的产生，减弱致病菌的耐药性。 

本发明所提供的活性化合物来源于海洋Penicillium sp.QY013菌株，于2010年7月27日保藏于中国.武汉.武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC No.M 2010190；海洋Penicillium sp.QY013经发酵分离得到对铜绿假单胞菌和紫色杆菌群体感应系统具有双重抑制作用的化合物MB-YWG-04，化学名称：5，6二氢-4-甲基-2H-吡喃-2-酮，分子式为C₆H₈O₂，结构式为： 

化合物MB-YWG-04