솔리니스포라속

Salinispora
솔리니스포라속
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S. 아레나콜라 변형 TM223-S2
과학적 분류 e
도메인: 박테리아
문: 방선균류
클래스: 방선균류
주문: 미크로모노스포랄레스
패밀리: 미크로모노스포라과
속: 솔리니스포라속
Maldonado 외 2005년판
모식종
솔리니스포라아레니콜라
Maldonado 외 2005년판
종[1]

Salinispora는 Micromonosporaceae과에 속하는 필수 호기성, 그램 양성, 비산속 세균의 한 속이다.이들은 이종영양성이며 비운동성이며 높은 삼투압/[2][3][4]이온 강도 조건 하에서 필수적으로 성장한다.이들은 생존을 [2]위해 높은 삼투압/이온 강도 요건을 가진 그램 양성 박테리아 중 처음으로 확인된 속이다.그것들은 열대 해양 퇴적물에 많이 포함되어 있으며 [2]2002년에 처음 확인되었다.이 박테리아의 속은 [5]약학적으로 사용될 수 있는 새로운 2차 대사물의 생산으로 인해 생명공학적으로 잠재적인 의미를 가진다.

S. arenicola, S. tropica,[6][7] S. pacifica를 포함하여 Salinispora속에 속하는 9종이 알려져 있다.처음에 S. pacifica만을 구성했던 군락은 2020년 비교 게놈 분석을 통해 추가로 조사하여 6개의 추가 [6]종을 밝혀냈다.이러한 종의 분화는 종의 [8]공존으로 인한 동종 분화가 아니라 틈새 분화의 결과일 수 있다.Salinispora 게놈 간 높은 배열 유사성(99% 이상 16S rRNA 배열 동일성)에도 불구하고 생합성 유전자 클러스터와 제품 간 종 및 균주 기반 차이가 확인되었다.[9][10]

특성.

살리니스포라 구성원은 그램 양성, 필라멘트 형태의 박테리아로, 군집 또는 [4]단발로 발생할 수 있는 매끄러운 표면 포자와 함께 광범위하게 분기된 균열을 형성합니다.포자 형성 중 포자는 짧은 포자를 가진 돌기(포자) 또는 밑부분(포자)[3][4]에서 직접 퍼질 수 있다.그들은 짙은 갈색, 검은색, 주황색,[2] 분홍색을 포함한 다양한 색소를 생산한다.그들은 [11][12]포자로써 휴식기에 상당한 시간을 보낼 것이며, 성장기에 있는 개체들에 비해 훨씬 더 많은 양의 포자와 분포가 있을 것입니다.이들은 퇴적물-해수면 경계면에서 꽃이 피는 [12]상부 퇴적층에서 우선적으로 자라는 것으로 배양되었다.

살리니스포라는 생존을 위해 [2]높은 삼투압/이온 강도 환경을 필요로 하는 최초의 그램 양성 박테리아 속이다.그러나 해양 환경에서 경험된 나트륨 농도는 칼륨과 [13]리튬으로 대체될 수 있는 것으로 나타났다.필요한 이온 강도는 Salinispora 종에 따라 다르지만, 모든 종의 [13][14]세포막에서 mscL 트랜스포터의 손실로 인해 발생할 수 있다.

Salinispora 내의 종과 균주는 다양한 2차 대사물을 생성한다.이러한 2차 대사물을 생성하는 생합성 유전자 클러스터는 처음에 수평 유전자 전달을 통해 획득되었을 가능성이 있으며, 이는 잠재적으로 종과 [10][15]균주의 높은 배열 유사성을 설명한다.다양한 생합성 유전자 산물의 광범위한 분포도 틈새 분화에 기여했을 수 있다.종/줄기의 특정한 2차 대사물의 대량 생산은 박테리아 생존에서 그들의 중요성에 대한 증거를 제공하며, 잠재적으로 Salinispora속 [16][17]내의 특정 종과 균주를 식별하는데 사용될 수 있다.

현재 Salinispora 샘플링 위치

분배

솔리니스포라는 대서양,[11][18] 태평양, 인도양의 열대 및 아열대 근해 해양 퇴적물에서 흔히 발견된다.이들은 최대 5699m 깊이(활발적으로 자라는지 포자가 자라는지는 확인되지 않음)에서 검출됐으며 최대 1100m [11][12]깊이에서 자라는 것으로 확인됐다.이들의 분포가 위도가 높은지, 왜 적도 지역에 국한되는지는 아직 밝혀지지 않았다.또한, 스펀지와 해초로부터 분리되었기 때문에 퇴적물에 국한되지 않을 수 있습니다.

대부분의 S. 트로피카 분리물은 카리브해에서 고립되었고, 나머지는 세 개의 대양 모두에서 확인되었으며, S. arenicola는 지리적으로 [19]가장 풍부하다.

의학적 의의

Salinispora는 박테리아 간의 생합성 경로를 더욱 밝혀내기 위해 게놈 배열 데이터를 분석하는 모델로 사용되어 왔다.이는 미생물 천연물을 전통 천연물과 잠재적 [3]신약의 발견을 위한 리드선으로 사용하는 연구의 필수적인 부분이었습니다.이 속의 진화 역사와 다양성을 관찰함으로써, 연구원들은 박테리아가 화학적 다양성을 생성하고 다양한 2차 대사물을 [3][17]생산하기 위해 사용하는 전략 뒤에 있는 메커니즘을 밝혀낼 수 있었다.Salinispora 종의 이러한 다양한 새로운 2차 대사물은 잠재적으로 약학적으로 가치가 있는 것으로 확인되었다.솔리니스포라 종은 각각의 종이 [20]만들어내는 자연산물로 구분할 수 있다.

살리니스포라 아레나콜라 2차 대사물

살리니스포라 아레나콜라 2차 대사물은 광범위한 의학적 용도를 가지고 있다.살리니스포라 아레나콜라에서 분리될 수 있는 20개 이상의 천연 화합물이 있다(예: 아레나미드, 아레나미신 또는 살리니스포라미신).이러한 화합물의 잠재적 용도는 광범위하다.9개 이상의 화합물이 암세포 또는 암 전구 억제와 관련이 있다. 다른 화합물들은 내성 박테리아, 효모 및 곰팡이에 대한 항생제 능력을 보여주었다.시클로아스펩타이드는 염증을 일으키는 인간의 폐세포인 폐섬유아세포에 약간 독성이 있기 때문에 천식의 잠재적 치료제가 될 수 있다.다른 화합물은 중금속 중독이나 콜레스테롤 강하 [20]치료에 사용될 수 있다.

Pacifica Salinispora 2차 대사물

확인된 Salinispora pacifica 천연 화합물의 목록은 S. arenicola에서 발견되는 것만큼 광범위하지는 않지만, 이러한 대사물의 잠재적인 의학적 사용은 매우 흥미롭다.일부 대사물은 암의 성장을 억제하는 데 효과적이다.예를 들어 시아노스포라시드는 [21]인간 대장암의 잠재적 억제제인 것으로 밝혀졌다.다른 대사물은 항산화제나 [20]항생제로 사용될 수 있다.이 종은 또한 면역억제제 역할을 할 수 있는 대사물들을 포함한다.마이칼라미드 A는 HIV의 [22]T세포 숙주의 활성화를 억제하기 때문에 잠재적인 항바이러스, 항종양, 심지어 가능한 HIV 치료제인 것으로 밝혀졌다.Pacifanones A와 B는 면역억제제 능력이 있고 알레르기 치료에 응용할 수 있는 다른 대사물이다.

로마이비티신스 A 및 B

Salinispora pacifica는 Lomaiviticins라고 불리는 2차 대사물의 세포독성 패밀리를 생산한다.그것들은 2001년에 발표된 구조물과 함께 Salinispora속으로부터 분리된 최초의 화합물이었다.처음에 박테리아 균주를 생산하는 것은 "Micromonospora lomaivitiensis"라는 새로운 Micromonospora 종으로 제안되었다.추가적인 유전자 배열 분석 결과, 그 변종은 사실 S. pacifa라는 [5]것이 밝혀졌다.

로마이비티신은 앵글로사이클린 계열의 방향족 폴리케티드이며 키나미신과 [24]유사한 디아조 그룹을 공유합니다.이 천연물에는 로마이비티신 A와 로마이비티신 B의 두 종류가 있다.두 등급 모두 DNA에 손상을 주는 강력한 활동을 보여주며 인간 암세포에 대해 세포독성이 매우 높은 것으로 관찰된다.특히 로마이비티신 A는 가장 큰 활성을 생성하며 [25]둘 중 가장 풍부하다.

그들의 독특한 분자 구조와 생물학적 활동 때문에, 로마이비티신은 화학 합성을 위한 이상적인 천연 산물이다.그러나 합성 화학계의 관심에도 불구하고 로마이비틴의 전체 합성은 아직 달성되지 않았으며 로마이비틴 조립과 관련된 효소 화학은 아직 광범위하게 [26]연구되지 않았다.그들의 독특한 구조를 연구함으로써, 이 제품의 합성이 많은 새로운 효소적 변형을 가져올 것이라는 이론이 제기되었다.대사 공학 또는 화학 효소 합성을 통해 새로운 아날로그의 발견을 추진하는 것 외에도, 추가 연구는 생체 촉매 분석 및 대사 [24][26]공학을 위한 적용 가능한 도구를 발견할 수 있을 것이다.

트로피카 2차 대사물

Salinispora tropica에서 확인되고 분리된 2차 대사물의 수는 다른 두 종보다 적다.그러나 이러한 대사물의 의약품 및 임상적 관련성은 훨씬 높다.아직까지는 Salinosporamide는 임상적 관점에서 Salinisopora의 가장 성공적인 2차 대사물이다.이미 인체 실험으로 옮겨져 강력한 [27]항암제인 것으로 나타났다.Salinispora tropica는 또한 Salinospora 2차 대사물 목록에서 잠재적으로 가장 강력한 암 억제제인 또 다른 항암제인 항단백질을 생산한다.이 천연 화합물은 골수종 [28]세포에 매우 강력한 세포독소이다.

레퍼런스

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