海洋环境宏基因组学分离、纯化、鉴定抗癌活性物质的研究

海洋环境宏基因组学分离、纯化、鉴定抗癌活性物质的研究海洋环境宏基因组学分离、纯化、鉴定抗癌活性物质的研究蔡小麒吴燕华马柳安崔晓磊汤志雄研究目的与意义海洋环境是巨大的海洋天然产物库，海洋天然产物现已成为临床抗癌药物的重要来源。根据Newman等的统计，在1981年至2002年进入市场的所有抗癌药物中，来源于天然产物(包括天然产物、天然产物衍生物、半合成天然产物)的抗癌药物占74%。目前对海洋药物的开发仍处于初始阶段，但是海洋来源的天然产物总数已经超过16000种。限于目前的培养技术，发现新的海洋天然抗癌活性物质的进程极度缓慢。宏基因组学是近二十年发...

海洋环境宏基因组学分离、纯化、鉴定抗癌活性物质的研究蔡小麒吴燕华马柳安崔晓磊汤志雄研究目的与意义海洋环境是巨大的海洋天然产物库，海洋天然产物现已成为临床抗癌药物的重要来源。根据Newman等的统计，在1981年至2002年进入市场的所有抗癌药物中，来源于天然产物(包括天然产物、天然产物衍生物、半合成天然产物)的抗癌药物占74%。目前对海洋药物的开发仍处于初始阶段，但是海洋来源的天然产物总数已经超过16000种。限于目前的培养技术，发现新的海洋天然抗癌活性物质的进程极度缓慢。宏基因组学是近二十年发展兴起的新的研究方法。宏基因组学以整体为系统，绕过传统微生物培养步骤，对未培养微生物进行研究分析，力图发现新的活性物质。本研究目的为利用宏基因组方法从海洋环境中分离出新的抗癌活性物质，为开发新的抗癌药物提供新思路。国内外部分海洋天然抗癌活性产物的研究 20世纪50年代初，Bergman等从加勒比海海绵Tethya crypta中分离并鉴定了海绵胸苷，由此发现了一种核苷类似物———具有抗癌作用的阿糖胞苷(Ara-C)。这可以看作是海洋抗癌药物研究的起源。而目前进入临床或临床研究阶段的抗癌海洋天然活性产物有如下几种:ET-743、HTI-286、Dolastatins、Bryostatin和Didemins等。其他一些具抗癌活性的大环内酯物质也从海洋中分离出来。这些天然产物的发现基本上都是运用了传统的微生物培养手段，从有限的可培养微生物中发现新的活性物质。研究方案以海水和海底沉积物为环境样品;使用SDS 结合蛋白酶 K 法来提取DNA;将不同的环境DNA(eDNA)插入合适的载体(质粒、柯斯、福斯或BAC载体); 转入合适的宿主中(大肠杆菌、链霉菌或假单胞菌等);构建宏基因组文库; 使用鸟枪法测序、表型筛选、底物诱导三种方法发现新的可能的天然产物;用质谱、核磁共振、单晶衍射的方法对新的产物进行分离、纯化、鉴定得到可能可形成抗癌新药的海洋天然产物。可行性进些年利用宏基因组研究不同环境样品微生物的天然产物取得了一定的进展，实验设计和技术手段等方面有发展，然而利用宏基因组学方法进行海洋环境微生物的抗癌物质研究还比较少，从这个方向着手研究可视为一个突破口，所以本研究是可行的。【参考文献】 [1]张宜平,徐飞,王旻等.研究开发中的海洋抗癌活性物质[J].药学进展,2006,30(10):433-442.DOI:10.3969/j.issn.1001-5094.2006.10.001. [2]闫世凤,王小兵,赵桂森等.海洋抗癌活性物质的研究进展[J].国外医学(药学分册),2005,32(4):233-237.DOI:10.3969/j.issn.1674-0440.2005.04.005. [3]刘继筑,李光耀.海洋抗肿瘤活性物质的研究进展[J].山东医药,2008,48(44):114-115.DOI:10.3969/j.issn.1002-266X.2008.44.063. [4]Metagenomic approaches to natural products from free-living and symbiotic organisms, SF Brady, L Simmons, JH Kim, EW Schmidt - Natural product reports, 2009, 2009, 26, 1488–1503 [5]Recent application of metagenomic approaches toward the discovery of antimicrobials and other bioactive small molecules., JJ Banik, SF Brady - Current opinion in microbiology, 2010, 13:603–609. [6]Fluostatins Produced by the Heterologous Expression of a TAR Reassembled Environmental DNA Derived Type II PKS Gene Cluster., Zhiyang Feng, Jeff H. Kim, and Sean F. Brady., JACS. 2010, 132, 11902–11903

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