利用共生微生物研究河豚毒素的生物合成途径
河豚毒素(Tetrodotoxin TTX)是一种剧毒的生物碱类天然神经毒素.它能够特异性结合肌肉、神经细胞膜上钠离子通道受体,因此在神经生理学和制药上具有广泛的应用.河豚毒素的起源一直颇具争议.不仅在河豚体内,在其他高等动物中也发现河豚毒素的存在,而且河豚毒素在个体、组织和器官中的分布都存在明显的差异性,这些证据都说明河豚毒素起源是高度复杂的.想要深入了解河豚毒素的起源,就必须进一步了解河豚毒素的生物合成途径.本文以福建海域的野生横纹东方鲀为研究对象,对其肠道内的共生微生物进行分离纯化.首次通过16SrDNA序列比对分析对野生横纹东方鲀的肠道共生微生物进行了鉴定和分析,发现该类河豚的肠道环境更适合弧菌属的微生物生存.利用小鼠检测法对产毒菌株进行筛选.而后利用高效液相色谱-柱后衍生法联用对共生微生物的产毒情况进行表征,并确立最终进行大规模发酵的菌种组合.根据河豚毒素的结构特点和生物代谢的规律,我们提出了河豚毒素可能是由甘氨酸经过一系列生物体内的合成形成的假说.为了验证这一假说,我们利用含14C-甘氨酸的培养基对菌株进行发酵,而后采用纸层析和高效液相色谱等分离手段结合液体闪烁仪对菌株发酵液进行分离纯化,获得11个同位素信号强的样品.通过1H-NMR,13C-NMR的测定和分析,最终确定了其中一个化合物结构为2-羟甲基-3,4,5-三羟基四氢吡喃.这是首次通过同位素标记示踪分离获得的河豚毒素生物合成途径中间体.最后根据已获得的实验结果,对以甘氨酸为前体的河豚毒素生物合成途径进行了推测.
- 作者：
- 张璇
- 学位授予单位：
- 国家海洋局第一海洋研究所
- 专业名称：
- 海洋生物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 陈颢
- 中图分类号：
- S917.4
- 关键词：
- 河豚毒素；河豚毒素起源；生物合成途径；同位素示踪
- tetrodotoxin； the orgin of tetrodotoxin； the biosynthesis pathway