[发明专利]一种前体指导的Bacillamide卤代类似物的制备方法

说明书

本发明公开了一种前体指导的Bacillamide卤代类似物的制备方法，包括如下步骤：将海洋来源萎缩芽孢杆菌Bacillus atrephaeus C89经菌种活化，种子培养后用于摇瓶发酵，在菌株摇瓶发酵的5‑7h添加终浓度为0.2‑0.6mM的6‑氯‑色氨酸，在发酵48h后终止发酵，发酵培养液经分离纯化后获得6‑Cl‑Bacillamide C。本发明方法利用微生物胞内酶的底物宽泛性，将色氨酸的衍生物6‑氯‑色氨酸添加到培养基中，通过生物合成的方法将氯元素引入到了天然产物中。

技术领域

本发明属于微生物分子生物学与天然产物化学领域，涉及一种前体指导的Bacillamide卤代类似物的制备方法，具体涉及在海洋来源的萎缩芽孢杆菌中利用前体指导的生物合成的方法合成Bacillamide氯代类似物。

背景技术

Bacillamide家族化合物属于非核糖体肽类化合物，目前已经发现有BacillamideA、B、C、D、E五个成员[[Bloudoff K,Fage CD,Marahiel MA,Schmeing TM:Structural andmutational analysis of the nonribosomal peptide synthetase heterocyclizationdomain provides insight into catalysis.Proc Natl Acad Sci U S A 2017,114(1):95-100.],在结构上的共同特性是都带有吲哚噻唑环。其结构如下所示：

已知该家族化合物能有效的抑制有害甲藻、鞭毛藻和蓝藻等多种藻的生长，此外Bacillamides类似物对人结直肠癌细胞HCT-116，人乳腺癌细胞MDA-MB-231和免疫系统癌细胞系(JURKAT)显示出与市售药物阿霉素相当的细胞毒性作用。在Bacillamide A及其衍生物抑蓝藻和抑微藻的活性实验中还发现Bacillamide卤代衍生物表现出了更高的生物活性[Kumar S,Aggarwal R,Kumar V,Sadana R,Patel B,Kaushik P,Kaushik D:Solvent-free synthesis of bacillamide analogues as novel cytotoxic and anti-inflammatory agents.Eur J Med Chem 2016,123:718-726.]。

CN201010278110、CN201310677108均提供了Bacillamide化合物的生物合成方法。目前已经发现的Bacillamide家族化合物包括Bacillamide A、B、C、D、E、五个成员。其中CN201010278110合成的是Bacillamide C，CN201310677108合成的是Bacillamide A、Bacillamide B、Bacillamide C以及Bacillamide前体化合物。然而其均不涉及在Bacillamide的骨架上引入卤素元素合成Bacillamide家族的卤代衍生物。

本发明以前体指导的生物合成的方法，利用萎缩芽孢杆菌B.atrephaeus C89体内Bacillamide生物合成途径中色氨酸脱羧酶的底物宽泛性，添加色氨酸的类似物6-氯-色氨酸为底物，成功在Bacillamide C的骨架上引入卤素元素得到了6-Cl-Bacillamide C。由于卤素原子具有较强的电负性，天然产物中引入卤素元素通常会影响分子的空间特性和电子特性，在药物开发中卤素的加入也具有增加药物有效性和生物利用度、延长半衰期等作用。因此卤代Bacillamdie衍生物具有重要的研究和开发价值。

发明内容