近日，中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點實驗室（LMB）研究員劉永宏團隊在紅樹林真菌來源次級代謝產物取得重要進展，相關成果發(fā)表于Organic Letter（有機化學通訊）和Organic Chemistry Frontiers（有機化學前沿，封面文章）。兩篇論文分別報道了來源于一株紅樹林包圍漆斑菌中的雜源甾體新骨架和苯并呋喃類抗生素。
紅樹林生態(tài)系統處于具有高鹽、低氧、強紫外輻射和頻繁的潮汐特點的海陸潮間帶。來源于紅樹林真菌的次級代謝產物的化學結構新穎，生物活性顯著，是先導化合物的重要來源。劉永宏研究團隊從湛江紅樹林底泥中獲得一株真菌Striaticonidium cinctum SCSIO 41432。使用真菌2號和PDB培養(yǎng)基對該菌株進行培養(yǎng)發(fā)酵，分別獲得了雜源甾體新骨架和苯并呋喃類抗生素。
研究團隊從S. cinctum SCSIO 41432中發(fā)現了三個結構新穎的雜源甾體化合物，striasteroids A?C。通過波譜學分析、X-射線單晶衍射和ECD計算確定了striasteroids的立體結構。Striasteroids A和B是形成了氧雜雙環(huán)[3.3.1]壬烷橋的具有6/6/6/6/6/5-六環(huán)新骨架的聚酮雜源甾體。Striasteroid C是首次報道的腺嘌呤-甾體雜源化合物。Striasteroids A?C對神經氨酸酶具有不同程度的抑制作用，其中striasteroid C的抑制活性最強，IC50 值為 6.15±1.15 μM。構效關系分析表明striasteroid C中C-3位連接的腺嘌呤基團和striasteroid A中CH2-34上的羥基顯著增強了它們的神經氨酸酶抑制活性。該研究的雜源甾體為甾體先導化合物的有機合成提供了參考。以上內容發(fā)表在期刊Organic Letter上，中國科學院南海海洋研究所的博士后陳春梅和蔡健為論文第一作者，研究員劉永宏與研究員周雪峰為論文通訊作者。
圖1?菌株S. cinctum SCSIO 41432的真菌2號培養(yǎng)基發(fā)酵產物及酶抑制活性分析
進一步優(yōu)化發(fā)酵條件從紅樹林底泥來源真菌S. cinctum SCSIO 41432中獲得27個結構新穎的苯并呋喃類化合物，涵蓋從單體到五聚體的多種聚合形式。首次發(fā)現含亞磺酰基/醚橋的苯并呋喃多聚體，其中化合物di-stribenfurans A和B為非對稱的C-C鍵連接的二聚體。抗菌活性實驗中，特定類型的單體化合物相對于多聚體展現出更為顯著的抗菌效果。其中，stribenfuran U對薯蕷炭疽病菌展現出最強的抗真菌活性，最小抑菌濃度（MIC）值達0.78 μg/mL。通過顯微觀察證實stribenfuran U可通過破壞菌絲細胞膜結構而產生抑菌作用。本研究不僅拓展了海洋天然產物的化學多樣性，更揭示了苯并呋喃類化合物作為抗植物病原菌先導藥物的巨大潛力，為開發(fā)綠色農用抗生素提供全新候選分子。以上內容以封面文章發(fā)表在期刊Organic Chemistry Frontiers上，中國科學院南海海洋研究所的博士后陳春梅和蔡健為論文第一作者，南方醫(yī)科大學教授陶華明、中國科學院南海海洋研究所研究員劉永宏與研究員周雪峰為論文通訊作者。
圖2?菌株S. cinctum SCSIO 41432的PDB培養(yǎng)基發(fā)酵產物
以上課題得到了國家重點研發(fā)項目、國家自然科學基金、廣東省重點領域研究發(fā)展項目、博士后面上項目、國家資助博士后研究人員計劃等資助。
論文信息：
Chen Chunmei#,Cai Jian#,Yang Chun,Chen Yi,Liu Manli,Fang Wei,Yang Bin,Tao Huaming*,Liu Yonghong*,Zhou Xuefeng*,From monomers to pentamers,diverse antimicrobial benzofuran polyketides from the marine-derived Striaticonidium cinctum,Organic Chemistry Frontiers,2025,12(6):1725?1732. https://doi.org/10.1039/D4QO02409E
Chen Chunmei#,Cai Jian#,Yang Chun,Tao Huaming,Tang Lan,Liu Yonghong*,Zhou Xuefeng*,Striasteroids A?C,three hybrid steroids with neuraminidase inhibitory activities from a marine-derived Striaticonidium cinctum,Organic Letters,2025. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.5c00901
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