氧化偶氮霉素的生物合成機制研究.pdf

1、氧化偶氮基化合物(azoxy compounds)是一類比較少見的含有氧化偶氮基[-N=N(=O)-]的化合物，在染料、還原劑、化學穩(wěn)定劑、炸藥以及藥物上具有悠久的應用歷史。與苯環(huán)相連的氧化偶氮鍵具有獨特的順反異構性能，因而氧化偶氮基化合物合成的材料具有光控活性（將光能轉換為機械能），其中芳香族氧化偶氮基化合物由于具有優(yōu)良的光控液晶性能更是備受科學界關注。迄今為止，只有少數(shù)的氧化偶氮基化合物被報道，芳香族氧化偶氮基化合物更是罕見，而且作

2、為光化學活性核心的氧化偶氮鍵的生物合成機制迄今未被揭示。研究芳香族氧化偶氮基天然產(chǎn)物的生物合成機制，將為光控液晶材料的生物制造奠定理論基礎，具有重要的研究價值和應用意義。
　　本論文研究的氧化偶氮霉素來自工業(yè)菌恰塔努加鏈霉菌L10，系其發(fā)酵過程中產(chǎn)生的黃色物質，通過分離純化與結構鑒定為三個芳香族的氧化偶氮基化合物，命名為氧化偶氮霉素(azoxymycin)A、B和C。三個氧化偶氮霉素的分子式通過高分辨質譜計算并且用同位素取代實驗證

3、明，氧化偶氮霉素A和B的化學結構是通過一維和二維核磁共振波譜鑒定的;而氧化偶氮霉素C由于溶解度緣由，其核磁共振解析未能成功，通過質譜、紫外吸收譜、以及酸水解實驗進行了推測，所推測的結構與其生物合成途徑完全吻合。
　　基于氧化偶氮霉素的結構進行的生物信息學分析，本研究從恰塔努加鏈霉菌L10的基因組中篩選到了對應的合成基因簇，通過基因敲除實驗證實基因簇無誤，同時完整解析了其生物合成途徑?；蚯贸龑嶒炦^程中發(fā)現(xiàn)了合成氧化偶氮鍵的關鍵酶A

4、zoC——罕見的N-氧化酶，為揭示偶氮基化合物的生物合成機制提供了重要基礎。
　　同時，本研究對氧化偶氮霉素的生物活性進行了測試，結果表明對所測試的細菌、真菌和細胞均無明顯抑制作用，但具有一定的Caspase-3活性和PTP1B活性;化學活性研究表明，三個氧化偶氮霉素均表現(xiàn)出明顯的光致異構活性。
　　綜上所述，本研究鑒定了三個結構全新的芳香族氧化偶氮基化合物，完整解析了其生物合成途徑，發(fā)現(xiàn)了合成氧化偶氮鍵的關鍵酶AzoC，并