ВТОРИННІ МЕТАБОЛІТИ З АНТИБІОТИЧНОЮ АКТИВНІСТЮ МОРСЬКИХ АКТИНОБАКТЕРІЙ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2021.3(53).245323Ключові слова:
морські актинобактерії, вторинні метаболіти, біоактивні речовини, антимікробна активність, протипухлинна активністьАнотація
Морські актинобактерії є активними продуцентами та невикористаним багатим джерелом різноманітних біологічно активних вторинних метаболітів, таких як антибіотики, протипухлинні, противірусні та протизапальні сполуки, біопестициди, гормони росту рослин, пігменти, ферменти, інгібітори ферментів. У цьому огляді представлено дані сучасних джерел літератур, в тому числі, за період з 2017 по 2021 роки безпосередньо про різноманітні біоактивні сполуки, які продукують морські актинобактерії, їх антибіотичну активність та біотехнологічний потенціал, наведено основні групи вторинних метаболітів та їх продуценти.
Посилання
Khan SN, Khan AU. Breaking the spell: Combating multidrug resistant ‘Superbugs’. Front. Microbiol.2016; 7: 174 p.
Biliavska LA, Efimenko TA, Efremenkova OV et. al. Identification and antagonistic properties of the soil streptomycete Streptomyces sp. 100. Mikrobiolohichnyi zhurnal. 2016; 78 (2): 61- 73.
Matselyukh BP, Bambura OI, Kopeyko OP, Stoyanova OL. Isolation and characteristics of streptomycete antibiotics isolated from the soils of Ukraine. Microbiol. zurnal. 2011; 73 (1): 17- 23.
MalveH. Exploring the ocean for new drug developments: Marine pharmacology. Journal of pharmacy & bioallied sciences. 2016; 83.
Bhatti AA, Haq S, Bhat RA. Actinomycetes benefaction role in soil and plant health. Microbial Pathogenesis. 2017; 111: 458- 467.
Parte AC, Sardà Carbasse J, Meier-Kolthoff JP et al. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN) moves to the DSMZ. International Journal of Systematic and Evolution-ary Microbiology. 2020; 70: 5607- 5612.
Gao B, Gupta RS. Phylogenetic framework and molecular signatures for the main clades of the phylum Actinobacteria. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2012; 76: 66-112.
Lewin GR, Carlos C, Chevrette MG et al. Evolution and Ecology of Actinobacteria and their bioenergy applications. Microbiological Research. 2016; 70 (1): 235- 254.
Barka EA, Vatsa P, Sanchez L et al. Taxonomy, physiology, and natural products of actinobacteria.Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2015; 80: 1- 43.
Jagannathan SV, Manemann EM, Rowe SEet al. Marine Actinomycetes, New Sources of Biotechnological Products. Marine Drugs. 2021; 19: 365 p.
Saito S, Kato W, Ikeda H et al. Discovery of “heat shock metabolites” produced by thermotoler-ant actinomycetes in high-temperature culture. Antibiotics. 2020;73: 203- 210.
Subramani R, Aalbersberg W. Marine actinomycetes: An ongoing source of novel bioactive me-tabolites. Microbiological Research. 2012; 167: 571- 580.
Wang YP, Lei QY. Metabolite sensing and signaling in cell metabolism. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2018; 3: 30 p.
Manivasagan P, Venkatesan J, Sivakumar K, Kim SK. Pharmaceutically active secondary metabolites of marine actinobacteria. Microbiological Research. 2014;169 (4): 262- 278.
Pinu FR, Villas-Boas SG, Aggio R. Analysis of Intracellular Metabolites from Microorganisms: Quenching and Extraction Protocols. Metabolites. 2017; 7: 53 p.
Baral B, Akhgari A, Metsä-Ketelä M. Activation of microbial secondary metabolic pathways: Avenues and challenges. Synthetic and Systems Biotechnology. 2018; 3 (3): 163- 178.
Wright GD.Something old, something new: revisiting natural products in antibiotic drug discov-ery. Canadian Journal of Microbiology. 2014; 60: 147- 154.
Tareq FS, Kim JH, Lee MAet al. Ieodoglucomides A and B from a marine-derived bacterium Bacillus licheniformis. Organic Letters. 2012; 14: 1464- 1467.
Robbins T, Liu YC, Cane DE, Khosla C. Structure and mechanism of assembly line polyketide synthases. Current Opinion Structural Biology. 2016; 41: 10- 18.
Strieker M, Tanovi´c A, Marahiel MA. Nonribosomal peptide synthetases: structures and dynamics. Current Opinion Structural Biology. 2010; 20: 234- 240.
Gulick AM. Nonribosomal peptide synthetase biosynthetic clusters of ESKAPE pathogens. Natural Products Reports. 2017; 34: 981- 1009.
Alfermann J, Sun X, Mayerthaler Fet al. FRET monitoring of a nonribosomal peptide synthetase. Nature Chemical Biology. 2017; 13: 1009- 1015.
Ulfah M, Kasanah N, Handayani NSN. Bioactivity and genetic screening of marine Actinobacteria associated with red algae Gelidiella acerosa. Indonesian Journal of Biotechnology. 2017; 22: 13- 21.
Blunt JW, Copp BR, Keyzers RA et al. Marine natural products. Natural Product Reports. 2015; 32: 116- 211.
Yang-Mei Z, Bai-Lian L, Xin-Heng Z. Anandins A and B, Two Rare Steroidal Alkaloids from a Marine Streptomyces anandii H41-59. Marine drugs.2017; 15 (11): 355 p.
Ming-Hong Chen, Wen-Long Zhang, Li Chen et al. Isolation, purification and identification of two new alkaloids metabolites from marine-derived Verrucosispora sp. FIM06025. Natural Product Research. 2019; 33 (20): 2897- 2903.
AdeleyeI-A, AkinleyeM-O, WangP-G. Anticancer potential of metabolic compounds from marine actinomycetes isolated from Lagos Lagoon sediment. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2019; 9 (3):201- 208.
Shaala LA, Youssef DTA, Alzughaibi TA, Elhady SS. Antimicrobial chlorinated 3-phenylpropanoic acid derivatives from the red sea marine actinomycete Streptomyces coelicol-or LY001. Mar Drugs.2020; 18(9): 450 p.
Zhang Y, Adnani N, Braun DR et al. Micromonohalimanes A and B: Antibacterial halimane-type diterpenoids from a marine Micromonospora species. Journal of Natural Product. 2017; 79: 2968- 2972.
Asolkar RN, Singh A, Jensen PR et al. Marinocyanins, cytotoxic bromo-phenazinone meroterpenoids from a marine bacterium from the streptomycete clade MAR4. Tetrahedron. 2017; 73: 2234- 2241.
Le TC, Lee EJ, Lee J et al. Saccharoquinoline, a cytotoxic alkaloidal meroterpenoid from marine-derived bacterium Saccharomonospora sp. Marine drugs. 2019; 17: 98 p.
Marchbank DH, Ptycia-Lamky VC, Decken A et al. Guanahanolide A, a meroterpenoid with a sesterterpene skeleton from coral-derived Streptomyces sp. Organic Letters. 2020; 22: 6399- 6403.
Xu D, Nepal KK, Chen J et al. Nocardiopsistins A – C: New angucyclines with anti-MRSA activity isolated from a marine sponge-derived Nocardiopsis sp. HB-J378. Synthetic and Systems Biotechnology.2018; 3 (4): 246- 251.
Yang T, Yamada K, Zhou T et al. Akazamicin, a cytotoxic aromatic polyketide from marine-derived Nonomuraea sp.J Antibiot. 2019; 72: 202- 209.
Sabido EM, Tenebro CP, Suarez AFL et al. Marine Sediment-Derived Streptomyces Strain Produces Angucycline Antibiotics against Multidrug-Resistant Staphylococcus aureus Harboring SCC mec Type 1 Gene. Journal of Marine Science and Engineering.2020; 8 (10): 734 p.
Zhou Q, Luo GC, Zhang H, Tang GL. Discovery of 16- demethylrifamycins by removing the predominant polyketide biosynthesis pathway in Micromonospora sp. strain TPA0468. Appl. Environ. Microbiol. 2019; 85: e02597–18.
Igarashi M, Sawa R, Umekita M et al. Sealutomicins, new enediyne antibiotics from the deep-sea actinomycete Nonomuraea sp. MM565M-173N2. Antibiot (Tokyo). 2021; 74 (5): P. 291- 299.
Cheng C, Othman EM, Stopper H et al. Isolation of Petrocidin A, a New Cytotoxic Cyclic Di-peptide from the Marine Sponge-Derived Bacterium Streptomyces sp. SBT348.Marine Drugs. 2017; 15 (12): 383p.
Gong T, Zhen X, Li X-L et al. Tetrocarcin Q, a New Spirotetronate with a Unique Glycosyl Group from a Marine-Derived Actinomycete Micromonospora carbonacea LS276. Marine Drugs. 2018; 16 (2): 74 p.
Shaala LA, Youssef DTA, Badr JM et al. Bioactive Diketopiperazines and Nucleoside Deriva-tives from a Sponge-Derived Streptomyces sp. Marine Drugs.2019; 17 (10): 584 p.
Braña AF, Sarmiento-Vizcaíno A, Pérez-Victoria I et al. Desertomycin G, a new antibiotic with activity against Mycobacterium tuberculosis and human breast tumor cell lines produced by Streptomyces althioticus MSM3, isolated from the Cantabrian Sea Intertidal Macroal-gae Ulva sp.Marine Drugs. 2019; 17 (2): 114 p.
Xuewei Y, Komal A, Tengfei S et al. Antiproliferative cyclodepsipeptides from the marine actinomycete Streptomyces sp. P11-23B downregulating the tumor metabolic enzymes of glycolysis, glutaminolysis, and lipogenesis. Phytochemistry. 2017; 135: 151- 159.
Sharma A R, Harunari E, Oku N et al. Two antibacterial and PPAR α/γ-agonistic unsaturated keto fatty acids from a coral-associated actinomycete of the genus Micrococcus. Beilstein J Org Chem. 2020; 2 (16): 297- 304.
Duc Danh Cao, Thi Quynh Do, Huong Doan Thi Mai et al.Antimicrobial lavandulylated flavonoids from a sponge-derived actinomycete.Natural Product Research. 2020; 34 (3): 413- 420.
Challinor VL, Bode HB. Bioactive natural products from novel microbial sources. Ann. N. Y. Acad. Sci.2015; 1354: 82- 97.
Berdy J. Thoughts and facts about antibiotics: Where we are now and where we are heading. J. Antibiot.2012; 65: 385- 395.
Barka EA, Vatsa P, Sanchez Let al.Taxonomy, physiology, and natural products of Actinobac-teria. Microbiol. Mol. Biol. Rev.2016; 80: 1- 43.
Dhakal D, Pokhrel AR, Shrestha B, Sohng JK. Marine rare actinobacteria: Isolation, characterization, and strategies for harnessing bioactive compounds. Front. Microbiol.2017; 8: 1106 p.
Azman AS, Othman I, Velu SSet al. Mangrove rare actinobacteria: Taxonomy, natural compound and discovery of bioactivity. Front. Microbiol.2015; 6: 856 p.
Arul Jose P, Jha B. Intertidal marine sediment harbours Actinobacteria with promising bioactive and biosynthetic potential. Sci. Rep. 2017; 7: 10041 p.
Loureiro C, Medema MH, van der Oost J, Sipkema D. Exploration and exploitation of the environmentfor novel specialized metabolites. Curr. Opin. Biotechnol.2018; 50: 206- 213.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 К. С. Потапенко, Н. В. Коротаєва, В. О. Іваниця
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
