海綿共附生放線菌中發現新骨架硫代稠環生物堿

　　 中國科學院南海海洋研究所2019級碩士研究生張鑫雅、2018級博士研究生陳思強在張長生研究員、張海波副研究員的指導下，從海綿共附生放線菌中發現兩個硫代生物堿類化合物dassonmycins A (1)和B (2)，具有罕見的6/6/6/6多環稠合萘醌[2,3-e]哌嗪[1,2-c]硫代嗎啉新骨架。相關研究4月16日以封面文章的形式發表于《有機化學通訊》。

　　海綿來源的次生代謝產物是海洋天然產物的重要組成部分，但許多證據表明海綿來源的微生物，尤其是海綿共附生放線菌，才是化學結構多樣并具有重要藥用開發潛力的次生代謝產物的真正生產者。目前已報道的Nocardiopsis dassonvillei來源天然產物有吲哚生物堿、二酮哌嗪、聚酮和α-吡喃酮等多種結構類型的化合物。

　　生物堿分子通常由碳、氫、氧、氮4種原子組成，在參與形成生物堿的分子結構時，作為一種不常見的雜原子，硫原子在分子中的具體位置通常難以確定。研究人員對南海海綿來源放線菌Nocardiopsis dassonvillei SCSIO 40065進行發酵培養和代謝產物分離鑒定，發現了兩個新穎的具有硫代嗎啉環的稠環生物堿dassonmycins A (1)和B (2)。

　　研究人員根據高分辨率質譜數據確定在化合物1的分子式中存在1個硫原子，綜合分析多種波譜學數據后推測化合物1具有6/6/6/6多環稠合萘醌[2,3-e]哌嗪[1,2-c]硫代嗎啉骨架，并通過X射線單晶衍射確定了硫原子在化合物1分子中的具體位置以及化合物1的立體化學；對比分析化合物1和2的多種數據后推測化合物2在哌嗪環上存在醚鍵連接，形成了獨特的籠狀環系結構，最終通過X射線單晶衍射證實了上述推測并確定了化合物2的立體化學。

　　基于化合物1和2的化學結構，研究人員推測了化合物1和2的生物合成途徑，為新穎天然產物和新功能酶的挖掘和發現提供重要思路。該研究還發現化合物1和2對多種細菌表現出中等的抑制活性(MIC = 8–64 μg/mL)，并對多株人腫瘤細胞株表現出中等的細胞毒活性(IC50 = 12–34 μM)。據悉，新化合物1和2的抗腫瘤細胞毒活性測試工作由廣東省科學院微生物研究所章衛民研究員和陳玉嬋完成。

　　據了解，上述發現拓展了生物堿類天然產物的結構類型，突顯了海綿來源的微生物在發現新穎結構的活性天然產物方面具有重要的研究價值。