氨基酸衍生的代谢物

6.2.5.1二酮哌嗪

这类物质来源于环二肽，由两个氨基酸脱水形成，结构单元为表聚硫哌嗪-2，5-二酮。胶质毒素(127)来自黄褐革兰氏阳性菌，对真菌和细菌有很强的抵抗力。由于其对哺乳动物的毒性，它还没有被用于医学临床。胶质毒素是一种选择性免疫抑制剂，其生物合成是L-苯丙氨酸和L-丝氨酸的环二肽途径(Kirby等，1980)。当硫酸根中的S原子加入到胶毒素中时，芳香氧化物可能在合成过程中起中间作用，在绿木霉中形成R and R。表三硫(128)来自绿色木霉，并且它通常从P.terlikowski中分离

格列韦林(129)本质上属于二酮哌嗪，来源于两个苯丙氨酸的缩合反应，尽管结构复杂(Stipanovic等，1994)。简单二酮哌嗪(130)来源于康宁木霉(黄等，1995a)，含有酰胺结构，介于脯氨酸和亮氨酸之间。它们也是从毛壳属物种中分离出来的。、黄萎病菌。和顶孢霉属物种。从长枝木霉中得到一种胶质毒素类似物(131)，对金黄色葡萄球菌有抑制作用，其MIC = 13μ g/ml (Nakano等，1990)。这类代谢物的化学结构式如图6.12所示。

图6.12来源于氨基酸的代谢产物二酮哌嗪。

6.2.5.2异腈衍生物

具有异氰官能团的代谢产物具有独特的特征，其C链上连接着一个N原子，通式为RNC，具有挥发性和恶臭气味，长期以来受到化学家的关注。从木霉获得的异氰具有典型的五元环结构，并且被烯基、羟基和环氧基氧化(Chang，2000)。研究这类代谢物的结构非常困难，主要是因为它们不稳定，很多文献对其结构的描述存在混乱。有人发表过关于结构修改的讨论，本章提到的大部分结构都是修改后的。这些物质主要来自哈马锥虫、哈茨锥虫、康宁锥虫、多孢锥虫和绿色锥虫

黄青霉素于1956年从P.notatum中分离出来，在10年后发现了第二种代谢物——dermadin(132 ),它含有一个官能团，其抗菌活性在专利中有所描述(Coats等人，dermadin的酯化衍生物(133)来自T.hamatum(Brewer等人，1979 ),然后是异氰酸F(65433136)和螺内酯(137，138)，两者均来自钩毛绦虫菌株HLX 1379(Boyd等人，1991)。绿木杀真菌素(139)也从T.koningii中分离，它是黑色素合成的抑制剂。对家蚕幼虫血淋巴进行了测定，发现在通风和光照条件下，血淋巴可由黄色变为黑色，IC50 = 13.1 μ g/ml。对照曲酸的IC50为397 μ g/ml，其结构已通过化学方法和X-射线晶体分析得到验证(Brewer等，1979)。

异氰素A (140)、B(141)、C和D(142)来自于钩毛蕨，分析证实异氰素C为绿木霉菌毒素，异氰素C为霉菌毒素。能抑制金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、白色念珠菌和酿酒酵母的生长(IC50范围为0.2 ~ 12.5 μ g/ml)，可用作动物饲料添加剂(藤原等布鲁尔等，1982)。

化合物143、144是羟基-环戊基异腈结构，141是来自哈茨木霉的MR304 A(145)的异构体(Lee等人，1995b)。MR304A能抑制比基尼链球菌和黑色素瘤细胞B16的黑色素合成，并能抑制蘑菇的酪氨酸酶活性，但无抗菌作用。哈茨木霉MR566B(146)和MR566A(147)对蘑菇中酪氨酸酶的抑制IC50分别为47μM和1.72微米，对黑色素瘤细胞B16的抑制mic分别为2.21微米和0.656微米。

从康宁木霉中发现了同宗配合蛋白ⅰ、ⅱ及其衍生物(148 ~ 152 )( Mukhopadhyay等，1996；Faull et al .，1994)，这些物质对瘤胃细菌有抑制作用，还发现它们与疫霉菌的受精有关。卵孢子，还可以抑制哺乳动物中酪氨酸酶的活性和黑色素的合成。

哈茨木霉能产生环戊烯酮A ~ C (153 ~ 155)，对P388的细胞毒性分别为0.21μg/mL和1.25。

来自木霉的许多结构相关的化合物缺乏异氰基，例如由木霉产生的戊烯菌素A、B(156，157 ),并且它们的三维结构是未知的。然而，它们对白细胞介素-1-β转化酶(ICE，caspase-1)敏感。这种酶是一种半胱氨酸蛋白酶，它将无活性的前体-白细胞介素-1转化为活性形式，与炎症的发生有关(Matsumoto等，1999)。这类代谢物的化学结构式如图6.13所示。

图6.13衍生自氨基酸的代谢产物异氰衍生物。

6.2.5.3肽和肽醇。

有两种改进的二肽，命名为木霉环肽A和B(158，159)，它们来自海洋绿色木霉，木霉酰胺B在体外具有显著的细胞毒性，它们对人结肠癌细胞HCT-116的抑制IC50。木霉酰胺A对P388、A-549和HL-60具有弱的细胞毒性(Garo等人，2003；刘等，2005a).

肽醇是肽家族物质，包含高比例的不寻常的α，α-二羟甲基丁酸(Aib)，一个包含氨基醇C-末端和一个酰化N-末端。多肽的亚族分类标准如下:长链多肽(18 ~ 20残基)、短链多肽(11 ~ 16残基)、liptopeptaibols(含7或11残基，N端油被乙酰基酰化)。

这个家族中的第一种物质是阿拉霉素(160)，它是从绿色木霉中分离出来的(Brewer等人，1987)。虽然得到了它的晶体，确定了它的结构，但后来的研究发现，阿拉米星实际上是一种混合物，至少包括65438。阿拉霉素主要有两种构型，一种是18位的谷氨酸，另一种是谷氨酸，主要抗G+菌。后来，从木霉菌中发现了该家族的大量代谢产物。粘帚霉属。以及其他生物(布鲁克纳等，1989)，这些物质结构相似，只是在氨基酸的某个位置或少数位置表现出结构差异，反映了非核糖体代谢机制的特点。阿拉霉素对葡萄球菌属具有抗菌活性。对粪肠球菌的抑制浓度为365438±0μg/mL，对皮炎芽生菌的抑制浓度为65438±000μg/mL。小鼠口服LD50 = 80 mg/kg对番茄早疫病菌、黄瓜枯萎病菌、西瓜枯萎病菌和稻瘟病菌也有良好的抑制作用。同时发现了木霉菌素和阿拉霉素。

具有20个氨基酸残基的次级代谢物在结构上不同于阿拉霉素，它们是来自绿色木霉的铃木林茨(161)和来自多孢木霉的多孢木霉(New等人，1996)、来自里氏木霉和梭孢木霉的副赛菌素和梭孢木霉(Ritieni等人，1995)、来自多孢木霉和康宁木霉的毛孢菌素(布鲁克纳等人，1990；黄等，1995b).

铃脲菌素对枯草芽孢杆菌和黑曲霉的抑制浓度分别为100μg/mL和100μg/mL，对动物球虫病也有控制作用。给鸡饲喂0.005% ~ 0.01%的铃脲菌素，可预防柔嫩艾美耳球虫和艾美耳球虫感染(Katz等，1985)。从绿色木霉菌株的63C-I培养物中也分离到了铃脲菌素，结晶后得到SZ-A。通过HPLC-ESI-MS进行的结构鉴定表明，该物质的主要氨基酸组成和序列与之前公布的数据一致，只是在15位进行了乙酰化，其中21%为SZ-A4。序列为AC-ai b-Ala-ai b-Ala-ai b-Ala 6-Gln-ai b-Lx9-ai b-Gly-Aib 12-ai b-Pro-VX 15-ai b-VX 17-Gln-Fol。氨基酸位置改变如下:6(Ala/Aib)，9(Vx/Lx)，12(Aib/Lx)，17(Aib/Vx)和15 (Val/Ivana) (Krause等，2006)。Paracelsins对七种重要的森林病原体具有很高的抗菌活性，但对卤虫具有细胞毒性(Maddau等人，2009年)。

采用ESI-MSn-IT和GC/EI-MS方法对海洋长枝木霉的代谢产物进行了研究，得到了两组主要的肽醇，分别为长链(20个氨基酸)和短链(11个氨基酸)。利用该方法还鉴定了新的短链抗菌肽，发现了9个肽化合物，其中8个是新的结构物质，分别是木霉AI-IV (AIB9-PRO10序列)和木霉BI-IV (VAL9-PRO10序列)。还有之前发现的Pro6-Val7和Val9-Pro10等物质(Mohamed-Benkada等人，2006)。

康氏木霉菌株SMF2的代谢产物能抑制G+细菌和病原真菌的生长。通过液相色谱和质谱证实了其结构，发现这些物质主要是已知的多肽，包括koninginins ⅵ、ⅶ和ⅷ，它们在较宽的pH范围和温度下具有抗菌活性，但在高压灭菌后仍保留，并且对蛋白水解酶不敏感。还发现koninginins (koninginins)对蛋白水解酶不敏感。

含有19个氨基酸残基的物质有:来自哈茨木霉的木霉属-九种(Bodo等，1985)、木霉属(Trichozianins = Trichozianines)Ta和TB(162)。163)抑制灰葡萄孢选择性渗透膜中β-葡聚糖的合成，但在加入磷脂酰胆碱后，这种作用被逆转，因为β-1，3-葡聚糖的合成也被抑制。来自T.koningii的Trikoningins对金黄色葡萄球菌具有抗菌活性，但对大肠杆菌无效(Auvin-Guette等人，1993)。来自长枝毛癣菌(rebuff at et al .，1991)的毛癣菌属，从糙伏毛癣菌、刺猬毛癣菌、毛癣菌、叠层石毛癣菌和绣线菊毛癣菌中分离的毛癣菌属(Trichophyton)具有预防和治疗真叶藓属植物的顶端枯萎病的功能。

第一个具有18个氨基酸残基的次级代谢产物是来自绿色木霉的毛毒素(Bruckner Hlimi等人，1985)，并且从哈茨木霉中分离的trichokind和trichorzins的结构也得到证实。木霉pa ⅱ，pav ⅲ (164，165)对不同种软体动物的脂质体有破膜作用(Béven等，1998)，六种木霉pa (18)。对嗜酸支原体、支原体、螺原体等8种软膜菌的抑制MIC为3.12 ~ 50μ m，氨基酸序列改变后仍有活性，如4、7位用Iva取代Aib，C端用Pheol取代Trpol。后来发现了一种18氨基酸残基的新多肽，命名为木霉属，一种携带游离C端缬氨酸的物质命名为毛霉素(Degen Kolb等，2006)。

其他短链肽包括来自绿色木霉的trichoverins(Bruckner等人，1992)和来自哈茨木霉的哈茨菌素HA(14-+04-残基)(Rebuffat等人，12)。来自T.koningii的trikoningins KB(11-残基)(Auvin-Guette等人，1993)，来自T.harzianum的木霉Russell(Wada等人，65438)。和trichorovins)(Wada等人，1996)。来自长枝木霉的木霉a (auvin-guette等，1992)和来自绿色木霉的木霉-cenins (166)是脂肽醇的典型例子(Fujita等，不同于其他，来自多孢木霉的毛癣菌属ⅰ和ⅱ(167，168)用2-氨基-6-羟基-4-甲基-8-氧代酯化N-末端氨基酸trichopolyn对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和白色念珠菌的抑制浓度分别为6.25μg/mL、65，438+000 μ g/ml和6.25μg/mL(OOKA等，65，438+0966)，对大鼠皮下注射的LD50为5。

抗moebin (169)是一种驱虫剂，Hypelcins (170)对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和红色毛癣菌的抑制浓度分别为25μg/mL和170。

钩端螺旋体的支原体没有细胞壁，DNA不形成核结构，革兰氏阳性，是寄生在动植物上的病原微生物。这些特征使得钩端螺旋体成为抗菌肽研究的重要目标。原核生物和真核生物对肽的敏感性不同，这可能是由于真核生物质膜上存在甾醇。而钩端螺旋体的细胞膜，尤其是支原体和螺原体，含有大量的胆固醇，所以多肽的活性无法发挥作用。可以推断，钩端螺旋体的细胞膜似乎是多肽非特异性离子载体的靶标，多肽往往来自非核糖体合成途径。通过研究环孢素(171)的合成，表明外源氨基酸在一定程度上可以被吸收，用于改变代谢产物的结构。定向合成已在木霉属中得到证实。例如，在哈茨木霉和长枝木霉的培养基中添加Aib、Glu或Arg可以减少代谢产物的类型，有时还会产生新的类似物(莱克勒克等，2001)。这些研究表明，人们可以通过人为干预培养过程来获得所需的多肽物质。由于该家族的代谢产物结构相似，这里只列出部分物质，如图6.14所示。