自然マクロラクタムのゲノムとスペクトロスコピクシグネチャーベースの発見

科学分野:

• 自然製品化学
• ゲノミクス
• 微生物学

背景:

• マクロラクタムの発見は,多様な生物活性を持つ天然製品であり,標的型調査方法の欠如によって妨げられています.
• マクロラクタムは構造的にユニークで,重要な治療的可能性を持っています.

研究 の 目的:

• ゲノムとスペクトロスコピーのサインを統合することによって,天然のマクロラクタムの標的型発見方法を開発する.
• バクテリア由来の新型マクロラクタムを特定し特徴づけること.

主な方法:

• 細菌DNAライブラリのゲノムシグネチャーベースのPCRスクリーニングで,潜在的なマクロラクタム産菌株を特定する.
• 1H-15N HSQC-TOCSY NMRを用いたスペクトルシグネチャーベースの早期識別で,マクロラクタムの検出と構造型割り当てを行う.
• 新しい化合物の構造を明らかにするための浄化と詳細なスペクトル分析.

主要な成果:

• 3. 6%の効率で,マクロラクタムを産生する可能性がある43の菌株を特定した.
• 三つの新しいマクロラクタムを発見した.マナラクタム (2),α-アルキルマクロラクタム,およびコンコロラクタム (3),β-メチルマクロラクタム,サリニラクタムの修正された構造 (1).
• ムアンラクトーム (2) は,がん細胞系に対する有意な細胞毒性を示した (HCT116に対するIC50=1. 58μM).
• コンコロクタムは,Staphylococcus aureus sortase Aに対する抑制作用を示した.

結論:

• 開発されたゲノムとスペクトロスコピーのシグネチャーベースの方法は,新しい天然マクロラクタムの発見のための効率的な戦略を提供します.
• このアプローチは,他の窒素を含む天然製品の発見に広く適用できます.
• 特定された新型マクロラクタムは,さらなる調査のための有望な薬理学的特性を持っています.