格尔德霉素杂质经验总结分享

自溶链霉菌orf17基因在格尔德霉素生物合成中的调控作用微生物所产生的天然产物在人类健康中扮演着非常重要的的角色,其生物活性多样性以及化学结构的丰富性为开发新药提供了可能。

链霉菌(Streptomycetes)是天然产物的重要来源,随着DNA测序技术和基因组学的飞速发展,链霉菌基因组中丰富的生物合成基因簇资源被挖掘出来,这为天然产物的生物合成研究提供了丰富的材料。

格尔德霉素(Geldanamycin,GM)是由自溶链霉菌产生的一种具有极强抗肿瘤活性的天然产物,同时还具有很好的抗病毒、免疫调节等多种生物活性。

研究发现,格尔德霉素是以Hsp90为靶向分子而起抗肿瘤作用的,它能够结合Hsp90 N 末端ATP/ADP结构域,特异性地抑制Hsp90的ATP酶活性,从而干扰肿瘤细胞生长信号通路。

但是,格尔德霉素生物合成的一些细节及其调控机制还不清楚。

为了进一步了解自溶链霉菌中格尔德霉素的生物合成,本论文工作对格尔德霉素生物合成途径中一个MarR家族调控蛋白Orf17的功能及其调控作用进行了研究。

首先,对野生型和orf17突变株进行发酵产物的分析,结果显示,在orf17突变株中的格尔德霉素的产量降低了,表明orf17基因对格尔德霉素的生物合成可能起到了正调控作用;同时,对突变株进行了互补分析,来进一步证明orf17在格尔德霉素合成中的调控作用;采用RT-PCR和Real-time PCR研究了与格尔德霉素生物合成相关的基因在orf17突变株中的表达情况,发现almAI、almF、almM、almH、almRⅠ、almRⅡ和almRⅢ这七个基因在orf17突变株中的表达量都有所下降,表明这些基因的表达直接或间接地受到了orf17的调控;最后,表达与纯化了 Orf17蛋白,并使用EMSA来寻找orf17作用的靶基因。

以上研究能够帮助我们进一步了解自溶链霉菌中格尔德霉素生物合成的调控机制,为提高格尔德霉素及其类似物产量奠定基础。

格尔德霉素衍生物的设计、合成及抗肿瘤活性研究格尔德霉素(Geldanamycin, GA)最初在1970年从吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)发酵液中分离得到,属于苯醌安莎霉素。

GA具有抗菌、抗原虫、抗炎、抗肿瘤和抗病毒等生物活性。

其抗肿瘤作用是近年来关注的热点之一。

最初发现GA是蛋白酪氨酸激酶的非特异性抑制剂,后来发现热休克蛋白90(heat shock protein90, Hsp90)是其抗肿瘤作用靶点。

GA通过竞争性结合Hsp90N末端ATP/ADP结构域,特异性地抑制Hsp90所必需的ATP酶活性、改变Hsp90构象,从而抑制Hsp90分子伴侣功能。

Hsp90失活后,依赖Hsp90的众多蛋白,包括信号转导系统许多重要成员被泛素化和降解,产生抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡等效应。

尽管GA有广谱抗肿瘤作用,但由于其水溶性较差,体内分布特异性低,尤其是肝毒性较强,严重影响了其新药开发。

为了增加药效、提高成药性和降低毒性,药物化学家们长期对GA进行了结构优化,获得了数百个衍生物,其中17-AAG (Tanespimycin)、17-DMAG (Alvespimycin)、7-AG (IPI-493)和IPI-504(Retaspimycin-HCl)已进入临床试验。

17-AAG对多种肿瘤有强的抑制活性,但是由于其昂贵的生产成本、专利期限和肝毒性等问题,施贵宝公司于2011年终止了17-AAG的III期临床试验；17-DMAG由其毒副作用,Kosan Biosciences公司于2008年暂停其I期临床试验；17-AG水溶性和生物利用度都很差,其I期临床试验也被迫暂停；只有IPI-504还在进行治疗KRAS突变的非小细胞肺癌的临床试验。

因此,针对现有GA衍生物的毒性和成药性,设计合成GA衍生物,对开发以Hsp90为靶点的新颖抗肿瘤药物有重要意义。

本论文分四章,第一章为前言进展,主要介绍Hsp90在肿瘤形成方面的最新研究进展,重点关注了该蛋白的抑制剂GA及其衍生物,主要包括三方面内容：1)Hsp90及其生物化学性质；2)Hsp90及其在肿瘤发生过程中的作用；3)GA衍生物化合物库的构建。

聚合物纳米微球分离纯化格尔德霉素方法研究李宁;张雪霞;李晓露;王海燕;林毅;蒋沁【摘要】研究了聚合物纳米微球分离纯化格尔德霉素的方法.通过聚合物纳米微球型号、洗脱液体积分数、洗脱速度、加样量的选择,确定聚合物纳米微球分离纯化格尔德霉素工艺为:采用PS30RPC型聚合物纳米微球作为层析填料,洗脱液乙醇体积分数65%、洗脱速度6.0 mL· min-1、加样量(样品:填料,g:g)1:100,此时,平均层析收率为92.5%、平均总收率为81.6%、平均成品纯度为98.7%.该分离纯化方法简便可靠,适于工业化生产.%The method of separation and purification of geldanamycin by nanoscale polymer particles was studied. The conditions for separation and purification of geldanamycin by nanoscale polymer particles were optimized, by choosing the type of nanoscale polymer particles, the eluent volume fraction, the elution speed and the amount of sample. Type of PS30RPC nanoscale polymer particles was selected as chromatography filler. Under the optimal conditions as follows: using 65% ethanol as eluent, the amount of sample was 1 : 100 (sample :filter, g : g), and the elution speed was 6. 0 mL ? Min-1, the even elution yield was 92. 5%, the even total yield was 81. 6% and the even purity of the final product was 98. 7% . The simple and reliable method of separation and purification of high-purity geldanamycin is suitable for industrial production.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2011(028)007【总页数】3页(P74-76)【关键词】聚合物纳米微球;格尔德霉素;纯化【作者】李宁;张雪霞;李晓露;王海燕;林毅;蒋沁【作者单位】微生物药物国家工程研究中心,河北省工业微生物代谢工程技术研究中心,华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015;微生物药物国家工程研究中心,河北省工业微生物代谢工程技术研究中心,华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015;微生物药物国家工程研究中心,河北省工业微生物代谢工程技术研究中心,华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015;微生物药物国家工程研究中心,河北省工业微生物代谢工程技术研究中心,华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015;微生物药物国家工程研究中心,河北省工业微生物代谢工程技术研究中心,华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015;微生物药物国家工程研究中心,河北省工业微生物代谢工程技术研究中心,华北制药集团新药研究开发有限责任公司,河北石家庄050015【正文语种】中文【中图分类】Q503;R979.1格尔德霉素(Geldanamycin)属于苯醌安莎霉素类，它的结构特征是一个苯醌部分与一个平面性大环安莎桥相连[1]。

格尔德霉素发酵工艺研究
王冀民;钱思宇;马婕;李丽
【期刊名称】《药学研究》
【年(卷),期】2009(028)007
【摘要】格尔德霉素(Geldanamycin,GA)作为一种苯醌安莎霉素类抗生素,能与热休克蛋白90特异性结合,具有抗肿瘤、广谱抗病毒、抗原虫作用,同时还具有免疫调节等多种生物学活性[1].本课题以吸湿链霉菌(streptomyces hygroscopicus)自然选育菌株N5300作为发酵试验菌株,在10L和30L发酵罐上通过发酵罐工艺条件的优化,提高发酵水平,为工业化生产提供可靠的理论依据.
【总页数】3页(P433-435)
【作者】王冀民;钱思宇;马婕;李丽
【作者单位】华北制药集团新药研究开发有限公司,河北,石家庄,050015;华北制药集团新药研究开发有限公司,河北,石家庄,050015;华北制药集团新药研究开发有限公司,河北,石家庄,050015;华北制药集团新药研究开发有限公司,河北,石家
庄,050015
【正文语种】中文
【中图分类】TQ460.38
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