微生物产生的免疫抑制活性化合物S9818的研究Ⅰ 菌株的分类鉴定.docx
《微生物产生的免疫抑制活性化合物S9818的研究Ⅰ 菌株的分类鉴定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物产生的免疫抑制活性化合物S9818的研究Ⅰ 菌株的分类鉴定.docx（6页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
微生物产生的免疫抑制活性化合物S9818的研究Ⅰ菌株的分类鉴定
微生物产生的免疫抑制活性化合物S-9818的研究Ⅰ.菌株的分类鉴定
中国抗生素杂志2000年第2期第25卷论著
作者：
田敏 张新宜 刘瑜 俞朵 吕淑君 李建明
单位：
田敏 张新宜 刘瑜 俞朵 吕淑君（四川抗菌素工业研究所，成都 610051）；李建明（长征制药股份有限公司，四川乐山614006）
关键词：
他克莫司（FK506）；千佛链霉菌新种；菌种分类
摘 要 从我国山东省济南市郊外千佛山土壤中分离到一株放线菌，编号SIIA-9818，气生菌丝灰白色或白色，基内菌丝分枝、无横隔、不断裂。
在大部分培养基上基丝为白色，不产可溶性色素，分生孢子丝直型，波曲或钩状，孢子椭圆型或圆柱形，孢子表面光滑，绝大部分碳源不能利用，生长温度偏低，细胞壁化学组份分析含L，L-二氨基庚二酸和甘氨酸，产生新型免疫抑制剂他克莫司（tacrolimus，FK506）。
根据分类研究，菌株SIIA-9818归属于链霉菌属，与已知近似菌株比较存在明显差异，定名为千佛链霉菌新种SIIA-9818（Streptomycesqianfoensissp.nov.SIIA-9818）。
TaxonomicstudyontheS-9818producingstrainSIIA-9818
TianMin， ZhangXinyi， LiuYu，YuDuo， LuShujun and LiJianming
（SichuanIndustrialInstituteofAntibiotics， Chengdu610051）
ABSTRACT StrainSIIA-9818wasisolatedfromsoilsamplescollectedintheQianfoMountainatJinan,Shandongprovince,China.Itformsstraight,flexibleorhookchainsofsporeswithgreyishwhiteorwhitecolored.Smooth-surfacedsporeswereovalorcylindrical.Itcannotusemanykindsofcarbohydrate.Temperaturerangeforgrowthislow.ChemicalcompositionofcellwallcontainsL,L-DAPandglycine.ThestrainproducesimmunosuppressantcompoundFK506.Basedontheresultsofmorphological,physiologicalandchemotaxonomiccharacteristicstudies,strainSIIA-9818wasplacedinthegenusStreptomycesandidentifiedasanewspeciesofStreptomyces,proposedthenameStreptomycesqianfoensissp.nov.
KEYWORDS FK506； Streptomycesqianfoensissp.nov.； Taxonomy
他克莫司（tacrolimus，FK506）是1984年由日本藤泽制药公司的研究人员以淋巴细胞IL-2（白细胞介素-2）的产生为靶位筛选到的与环孢素（CsA）具相似免疫作用机理的微生物产物，该新型免疫抑制剂抑制各种免疫反应的活性较CsA强10～100倍。
1993年以商品名Prograf在日本上市，并于1994年获FDA批准在美国用于肝脏移植。
在以粘附分子LFA-1（淋巴细胞功能相关抗原-1）及其配体ICAM-1（细胞间粘附分子-1）的结合抑制为靶位，从微生物次级代谢产物中寻找免疫抑制剂的筛选***过程中，我们从山东省济南市郊外千佛山的土壤中分离到一株放线菌，编号SIIA-9818。
该菌次级代谢产物S-9818经结构论证，证明与FK506同质。
结构鉴定结果另文报道。
本文报道活性化合物S-9818产生菌SIIA-9818的分类鉴定结果。
1 材料和方法
1.1 菌株来源
从我国山东省济南市郊外千佛山土壤中分离获得，编号SIIA-9818。
1.2 形态观察
在燕麦汁琼脂（ISP3）培养基平板上划线涂菌并插入盖玻片，28℃培养7～30d，用光学显微镜和扫描电子显微镜观察菌丝，孢子丝及分生孢子的形态特征。
1.3 培养特征
主要采用国际链霉菌计划（ISP）和Waksman所推荐的培养基［1］，28℃培养7～30d，观察其培养特征并进行描述。
1.4 生理生化反应
采用国际链霉菌计划（ISP）推荐的方法，碳源利用实验以ISP9为基础培养基，28℃培养3～30d，观察并记录结果。
1.5 细胞壁化学组份分析
参照Lechevalier等推荐的方法进行［2］。
2 结果
2.1 形态特征
SIIA-9818菌株在ISP2、ISP3、ISP4及ISP7培养基上培养7～14d，生长丰茂，基丝分枝，无横隔，不断裂，直径:
0.8～1.0μm，分生孢子丝直型，波曲或钩状，孢子椭圆形或圆柱形，0.6～0.9×0.9～1.3μm，孢子表面光滑（图1、2）。
2.2 培养特征
SIIA-9818菌株在酵母麦芽浸汁琼脂培养基上生长丰富，孢子灰白色，基丝棕色，产棕色可溶性色素，该菌在其它各种培养基上的培养特征见表1。
2.3 生理生化特征
SIIA-9818菌株在蛋白胨-明胶培养基上能液化明胶，牛奶胨化不凝固，淀粉水解阴性，不利用纤维素，硝酸盐还原阴性，不产生类黑色素和H2S。
碳源利用情况：
仅利用水杨苷和卫茅醇，微弱利用D（+）甘露糖，不利用葡萄糖、蔗糖、棉子糖、D-果糖、甘露醇，D-半乳糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、L-鼠李糖、肌醇和乳糖。
适应于低温生长，10～28℃生长丰茂，高于37℃不生长。
图1 SIIA-9818菌株孢子丝（×3500）
图2 SIIA-9818菌株孢子（×10500）
表1 SIIA-9818菌株的培养特征
培养基 生长情况孢子丝基内菌丝可溶性色素 酵母麦芽浸汁琼脂丰茂 灰白色棕色棕色 （ISP2） 燕麦汁琼脂（ISP3）丰茂 灰白色白色棕色 无机盐淀粉琼脂丰茂 灰白色白色无 （ISP4） 甘油-天门冬素琼脂贫乏 白色 白色无 （ISP5） 蛋白胨-酵母膏琼脂贫乏 无 无色无 （ISP6） 酪氨酸琼脂（ISP7）中度 灰白色棕色浅棕色 查氏蔗糖琼脂中度 白色 白色无 查氏葡萄糖琼脂中度 灰白色白色无 天冬素葡萄糖琼脂中度 白色 白色无 高氏1号琼脂贫乏 白色 白色无 营养琼脂贫乏 无 白色无 苹果酸钙琼脂不生长 2.4 细胞壁化学组份
SIIA-9818菌株细胞壁含L，L-二氨基庚二酸（L，L-DAP）和甘氨酸。
3 菌种鉴定
菌种SIIA-9818其细胞壁组分含L，L-DAP和甘氨酸，结合其形态特征，证明该菌株应归属于链霉菌属［3］，将该菌株与已知近似的链霉菌及已知的FK506产生菌比较，结果见表2、3。
比较结果可看出菌株SIIA-9818与各近似菌株相比均存在不同程度的差异。
谷氏链霉菌S.gougerotii［4］孢子梭状、在ISP2、ISP3、ISP4培养基上气丝生长少，在ISP2、ISP3培养基上不产可溶性色素，而SIIA-9818菌在ISP2、ISP3、ISP4培养基上生长非常丰茂，在ISP2和ISP3培养基上可产生棕色可溶性色素。
S.gougerotii菌株可利用D-木糖、葡萄糖、甘露醇、D-果糖作为生长碳源，而SIIA-9818菌株对以上各碳源均不能利用。
与另一近似菌白直丝链霉菌S.alborectus［5］相比，它们孢子丝均为直型或柔曲状，孢子椭圆至柱形，孢子表面光滑，在ISP2、ISP3、ISP4培养基上生长丰茂，ISP5培养基上生长贫乏，在大部分培养基上基丝白色或淡黄色，可溶性色素无或很少，淡黄，但S.alborectus菌株在ISP3培养基上不产可溶性色素，而SIIA9818菌株产棕色色素。
S.alborectus菌株可利用葡萄糖、D-果糖和D-半乳糖，在ISP1培养基上有黑色素产生，有水解淀粉和还原硝酸盐的能力，而SIIA-9818菌却与之相反，两者的代谢产物也不相同，SIIA-9818菌株产FK506，S.alborectus菌株的代谢产物为维吉霉素。
SIIA-9818菌株与其他已知的FK506及其结构类似物FK520，FK523的产生菌相比，相似性也很小，FK520和FK523的产生菌为吸水链霉菌［6］，FK506的另一产生菌S.tsukubaensis（筑波链霉菌）［7］与SIIA-9818菌在形态特征上极为相似，在生理生化及碳源利用方面几乎完全相同，但S.tsukubaensis菌在各培养基上基内菌丝颜色为淡粉红至红橙黄，淡棕色，而SIIA-9818菌除在ISP2和ISP7培养基上基丝为棕色外，在其他培养基上基丝均为白色或无色。
其属水平相关性DNA-DNA同源性研究结果也显示菌株SIIA-9818不属于吸水链霉菌，也不属于筑波链霉菌。
由此，我们认为菌株SIIA-9818为链霉菌属中的一个新种，建议定名为Streptomycesqianfoensissp.nov.（千佛链霉菌新种）。
该菌株保藏于国家菌种保藏委员会抗生素菌种保藏中心。
表2 SIIA-9818菌与已知近似菌种形态及培养特征比较
SIIA-9818S.gougerotii
（谷氏链霉菌）S.alborectus
（白直丝链霉菌）S.tsukubaensis
（筑波链霉菌）形态特征孢子丝直，波曲或钩状，孢子椭圆形或圆柱形，孢子孢子丝直型，孢子梭状，孢子表面光滑，基丝有时断裂。
孢子丝直，柔曲，孢子椭圆形至长圆形，孢子表面光滑。
孢子丝直，柔曲孢子长椭圆形或圆柱形，孢子表面光滑。
表面光滑。
培养特征 ISP2Am：
丰茂，灰白色Am：
少，白或淡黄Am：
丰茂，绒状，浅褐灰色Am：
中度，淡灰色 Sm：
棕色Sm：
无色至灰黄色Sm：
薄，无色至黄褐色Sm：
暗红橙黄色 Sb：
棕色Sb：
无Sb：
淡黄褐色Sb：
暗红橙黄色 ISP3Am：
丰茂，灰白色Am：
少，白或淡黄Am：
丰茂，粉状白色Am：
中度，灰色 Sm：
白色Sm：
无色至灰黄色Sm：
薄，无色至淡黄色Sm：
淡粉红 Sb：
棕色Sb：
无Sb：
无Sb：
无 ISP4Am：
丰茂，灰白色Am：
少，白或淡黄Am：
丰茂，白色Am：
中度，淡黄桔至浅灰色 Sm：
白色Sm：
无色至灰黄色Sm：
黄灰色Sm：
深橙黄色 Sb：
无Sb：
无Sb：
很少，淡黄Sb：
无 ISP5Am：
贫乏、白色Am：
少，白或淡黄Am：
贫乏、白色Am：
中度，淡粉红至白色 Sm：
白色Sm：
无色至灰黄色Sm：
淡黄色Sm：
淡粉红 Sb：
无Sb：
无Sb：
很少，淡黄Sb：
无 查氏蔗糖琼脂Am：
中度，白色 Am：
中度、白色Am：
贫乏 Sm：
白色 Sm：
无色Sm：
淡粉红 Sb：
无 Sb：
无Sb：
无 天冬素葡萄糖Am：
中度，白色Am：
薄，白色Am：
丰茂，白色Am：
贫乏，白色 琼脂Sm：
白色Sm：
无色至微黄色Sm：
无色至淡黄Sm：
淡棕色 Sb：
无Sb：
无Sb：
很少，淡黄Sb：
无表3 SIIA-9818菌株与已知近似菌种生理生化及碳源利用比较
菌种名称 SIIA-9818S.gougerotii
（谷氏链霉菌）S.alborectus
（白直丝链霉菌）S.tsukubaensis
（筑波链霉菌）碳源利用 L-阿拉伯糖-±-- D-木糖-+±- 葡萄糖-++± 蔗糖---± 肌醇-±-- L-鼠李糖-±-- 棉子糖---- 甘露醇-+-- D-果糖-++- D-半乳糖- +-生理生化特性 ISP1--+- 明胶液化++++ 牛奶凝固---- 牛奶胨化++（快）++ 淀粉水解-++- 硝酸盐还源--+- 生长温度10～28℃生长丰茂，
高于37℃不生长 5～37℃生长18～35℃生长，
28℃为最适生长温度 代谢产物FK506kabicidinvirginiamycinFK506 （卡比杀菌素）（维吉霉素） －：
不利用； ＋：
利用； ±：
利用可疑。
致谢：
本菌种鉴定工作得到四川抗菌素工业研究所胡润茂研究员的指导，特此深表感谢！
该模型的建立及样品筛选为国家新药研究基金资助项目，文号：
97Q04。
田敏，女，生于1965年，学士，副研究员。
参考文献
1，ShirlingEB,GottliebD.Methodsforcharacterizationofstreptomycesspecies.IntSystBacteriol，1966；16：
313
2，MaryP,LechevalierH.Biologyoftheactinomycesandrelatedorganism.BiolActinomycetes，1976；11：
78
3，阎逊初.放线菌的分类和鉴定.北京：
科学出版社，1992：
60
4，阎逊初.放线菌的分类和鉴定.北京：
科学出版社，1992：
560
5，OgataK,MatsuuraM,IrieH,etal.AnewspeciesofStreptomycesproducingVirginiamycinfamilyantibiotics.JAntibiot，1978；31：
1313
6，HatanakaH,IwamiM,KinoT,etal.FR-900520andFR-900523,novelimmunosuppressantsisolatedfromaStreptomyces.JAntibiot，1988；41：
1586
7，OkuharaM,TanakaH,GotoT,etal.Tricyclocompounds,aprocessfortheirproductionandapharmaceuticalcompositioncontainingthesame.USPatent4894366,1990
1999年7月12日收稿
升级会员 