Jojobataksooli Aspergillus Favus'e endofüüdi vähivastase potentsiaali suurendamine kulla nanoosakeste konjugatsiooni kaudu kiiritamise teel

Arutelu

Taksooli tootva toimega seenenofüüdid tekitasid lootust masstootmiseksTaksool tänu nende kiirele kasvule, kuluefektiivsele fermentatsiooniprotsessile, sõltumatusele kliimatingimustestmuutused ja geneetilise manipuleerimise teostatavus. Siiski,seente ootus tööstuslikuks kasutamiseksTaxoli tootmist on vaidlustanud nende madalam reprodutseeritav saagis ja kaduTaksooli produktiivsus subkultuuriga [14, 16, 26, 39, 45, 53, 54]. Enamik endofüütilisiTaksooli tootvad seened eraldatiTaxussp. jaPodocarpussp. mis kuuluvadperekonda Taxaceae [18, 39]. Endofüütsete seente taksooli tootmise uuriminetaimed väljaspool Taxaceae perekonda, millel on tõenäoline taksooli tootlikkus, on peamine eesmärkbiotehnoloogid.Jojobataim on üks traditsiooniliselt tunnustatumaid ravimtaimiselle etnofarmakoloogilise tähtsuse tõttu, nagu antimikroobne toime, põletikuvastane javähivastased tegevused [24, 55]. Seega oli selle uuringu eesmärk isoleerida ja hinnataTaksooli toodab endofüütsete seente tugevustjojobataim. Toibunute hulgasseened, endofüütiline isolaatA. favusandis autentimisel kõrgeima taksooli saagise (88,65 ug/l).TLC, UV-absorptsiooni ja HPLC analüüsist. Sarnane sõelumisparadigma jaoksTaksooli tootmist on teatatud endofüütide puhul alatesGinko biloba [28] ja muud taimed[15, 18, 20, 39, 56]. Taksooli saagisA. favuson kokku lepitudP. polonicum, endotaimedGinkgo biloba [28] jaA. favipes [15, 39], A. terreus [15, 39], mis on endofüütP. gracilior, samuti endofüütide puhulTaxusspp. nagu näiteksA. candidus, Fusarium solani [57], A. niger [58] jaA. fumigatus. Isiku identiteetA. favus, tugevatoimeline taksooli tootv seenisolaat, kinnitati ITS piirkonna molekulaaranalüüsist ja järjestus olideponeeritud Genbanki ühinemisega nr MW485934.1, samuti Assiut University MycologicalKeskus (AUMC), Egiptus koos sademega # AUMC13892. Samamoodi identiteetA. favuskinnitati ITS piirkonna järjestuse alusel [49, 59], 2018, 2019, [1, 11, 36, 43, 60–68]. Ekstraheeritud taksooli keemiline struktuurA. favusoli1 HNMR ja FT-IRanalüüsid.

Cistanche vähivastaste funktsioonide ja müügil olevate Cistanche toidulisandite vaatamiseks klõpsake siin

HNMR-i lahendatud signaalid jaoksA. favusTaxol olid standardiga identsedTaxol, mida jaotati vahemikus 1.0 kuni 8.0 ppm. Kolm prootoni signaali lahendati kell1.0–3.0 ppm, mis vastab metüül-, atsetaat- ja atsetüleenirühmadele, samas kui signaalidaromaatsed osad eraldusid 6,5–9.0 ppm [17, 45]. Järjepidevalt kõikidele Taxane scafidelevolte, signaalid nende külgahelate prootonite jaoks lahutati 2.0–7.0 ppm, samas kui ben omadsoaat (C2), fenüül (C3) ja bensamiidi (C3) rühmad lahutati 7.0 ja 8,4 ppm [69] ( [70]. FT-IR spektridA. favusTaxol oli nagu autentne Taxol, kuna langes kokku taksooligateistest seente isolaatidest [3], Visalakchi et al. 2010). Taksooli saagis alatesA. favusolioptimeeritud vastuse pinna metoodikaga, kasutades Plackett-Burmani disaini [17–20, 45, 46, 49, 71]. Faktoriaalile reageerimisel suurenes taksooli saagis ligikaudu 1,8 kordakavandage toitumise optimeerimise protsess [17, 45]. Väga olulised muutujad, mis mõjutavadTaksooli tootmine pooltA. favusoptimeeriti veelgi CCD disainiga, andes maksimumisaagis (302,72 ug/l) koos tsüsteiiniga (0,5 g/L) pH 6,0 juures ja inkubeeriti 7 päeva. Aastal anpüüdma suurendada taksooli tootmistA. favus, puutusid kokku seente eosedioniseeriv kiirgus ja eosed kasvatati modifitseeritud linnaseekstrakti puljongisöötmel,ja taksool ekstraheeriti ja kvantifitseeriti. Kiiritamisel kiiritatakse taksoolA. favusei suurenenud võrreldes kontrollkultuuridega oluliselt, mis viitab puudumiseleTaxol'i biosünteetilise geeniklastri indutseerimine. Taxoli saagis oli aga väikevõrra suurenenudFusarium mairejaNodulisporium styliformvastuseks gammakiirguselesioon [1, 72], El-Sayed et al., 2020). Taksooli tootlikkusA. favusvastuseks erinevatelemeediat on uuritud.A. favusandis Czapek's-Doxil kasvatades suurima taksooli saagisööde ja linnaseekstrakt, mis on kooskõlas taksooli tootmise tulemustegaA. terreus [16, 53] jaP. poloonium [28]. Siiski teatati esialgse eelarveprojekti eelistamisest taksooli tootmiselA. candidusjaF. solani [73].

Tabel 7Taxol'i antimikroobne toime erinevate patogeensete mikroorganismide vastu, mida tähistab diaminhibeerimistsooni eeter (mm)

Sihitavuse suurendamiseks, lahustuvus ja taksooli efektiivsus sihtvalguga seondumiselin vivo on motiveeritud mitmed edukad katsed. AuNP-de konjugeeriminevähemlahustuvate kemoterapeutikumide kasutamine on üks viimase aja suurepäraseid tehnoloogiaid, mida suurendadamitmete kemoterapeutiliste ravimite lahustuvus ja sihtitavus. Puhastatud taksool alatesA. favuskonjugeeriti AuNP-dega PVP juuresolekul piirajana ja stabilisaatorinaaine, mida vahendab kiiritamine -kiirte poolt. AuNP valmistati kiirituspõhiseltPVP kui stabiliseerivate ainete olemasolu vähendamine, et vältida metallikolloidide teketkiire agregatsioon, nagu näitas värvimuutus ja tugev neeldumisriba λ juures540 nm. Värvimuutus on tavaliselt tingitud pinnaplasmonresonantsist (SPR) [74], ning teravad ja kõrge intensiivsusega piigid tagavad suurima saagikuse ja suuruse jaotusesünteesitud AuNP-d. Gammakiirgust on tunnistatud üheks kõige soovitavamaksmeetodid metalliliste nanoosakeste sünteesiks nende tugevalt redutseerivate radikaalide tõttu javabade elektronide genereerimine ilma kõrvalproduktide moodustumiseta [50]. Osakeste suurus, mis on saadudDLS-i mõõtmised 47,58 nm olid suuremad kui TEM-i tulemused (13.0–21.0 nm), kuna DLSanalüüs mõõdab hüdrodünaamilist raadiust. XRD analüüsist on välja töötatudTaxol-PVP-AuNPs konsortsiumi kristallstruktuur on difraktsioonist ilmnenudtipud on 2ɵ=38,18 kraadi , 44,01 kraadi , 64,57 kraadi , 77,67 kraadi ja 81,74 kraadi juures, mis kirjeldasid Braggi tähelepanekuidvastavalt (111), (200), (220), (311) ja (222) [51]. Sünteesitud AuNP-dnäitas kristalli tugevust ja andis näokeskse kuubikujulise (fcc) kristallistruktuuriüks amorfne tipp 19,25 kraadi juures taksooli jaoks, mis sisaldub organisatsioonis ja püsivusesAuNP-dest [52].

Theantiproliferatiivne toimeTaxol-PVP-AuNPs konjugaatide suhtes hinnatiHEPG-2 ja MCF-7 rakuliinid, mis normaliseeruvad eraldi natiivseteks taksooliks ja AuNP-deks. TheTaksooli bioaktiivsus suurenes järsult pärast konjugeerimist AuNP-deganatiivsele taksoolile kontrollina.

Täiustatudvähivastane toimeAuNP-de taksooli kogus võib olla tingitud vähenemisestlümfidrenaažile, suurenenud vereringele ja taksooli lahustuvusele pealekonjugatsiooni AuNP-dega ja võrreldes natiivse taksooliga [75]. AuNP-d saavad suurepäraselttähelepanu tänu nende madalale toksilisusele, suuremale mitmekülgsusele erinevate molekulidega seondumisel,ja biosobivus [76]. IC-st50väärtused, Taxol-PVP-AuNPs konsortsiumi dismängis olulist tegevust HEPG-2 ja MCF-7 vastu, võrreldes kohaliku taksooligaja AuNP-d eraldi. Seoses AuNP-de bioaktiivsusega, antiproliferatiivneTaxol-PVP-AuNPs konsortsiumi aktiivsus suurenes umbes 4 korda võrreldesAuNP-d kontrollina. Huvitaval kombel oli Taxol-AuNPs konsortsiumi tegevus usutavkooskõlas autentse taksooliga. Antimikroobne toimeA. favusTaxol-AuNP-dkonsortsiumit hinnati erinevate patogeensete multiresistentsete mikroorganismide suhtes. AuNP-dega konjugeerimisel oli taksooli antimikroobne toime tugevsuurenes võrreldes natiivsete taksooli ja AuNP-dega eraldi. Taxol-AuNPS konsortsiumvastu näitas kõrgeimat aktiivsustE. aglomeraadid, C. albicansjaE. coli.TheTaksooli suurem aktiivsus konjugeerimisel AuNP-dega kinnitab biosaadavust,Taxol'i lahustuvus ja efektiivsus seondumisel sihtmärgiks oleva tubuliini valguga in vivo.

Täiendav teave

Veebiversioon sisaldab täiendavat materjali, mis on saadaval aadressil

TänuavaldusedTäname Teadusuuringute ja Tehnoloogia Akadeemia rahalist toetust, Egiptus, prof Ashraf SA El-Sayedile. Täname EFBL-i liiget dr Nabil Z. Mohamedi tema juhendamise eesttaksooli kromatograafilise analüüsi ja seente tuvastamise kohta.

Autori panusAIE, MK ja GME loovad uurimistasandi kontseptualiseerimise. SSA viib läbi katsetööd. ASE kirjutas käsikirja. AFE vaatab läbi ja toimetab käsikirja. Kõik autorid on lugenud ja heaks kiitnudlõplik käsikiri.

RahastamineTeaduse, tehnoloogia ja innovatsiooni rahastamise asutus pakub avatud juurdepääsu rahastamist(STDF) koostöös The Egyptian Knowledge Bankiga (EKB). Oleme rahalise toetuse eest väga tänulikudEgiptuse Teadusliku Uurimise ja Tehnoloogia Akadeemiast ASRT-2021.

Andmete kättesaadavusKõik andmed on käesolevas käsikirjas saadaval.

Nõusolek avaldamiseksEi kohaldata

Viited

1. El-Sayed, ASAFE, Fujimoto, S., Yamada, C., Suzuki, H. (2010). Glutamüülglutamiini ensümaatiline süntees, stabiilne glutamiini analoog Escherichia coli -glutamüültranspeptidaasi pooltK-12(2010). Biotechnology Letters, 32(12), 1877–1881.  

2. Goldspiel, BR (1997). Taksaanide kliiniline ülevaade.Farmakoteraapia, 17, 110S-125S. 

3. Kumaran, RS, Muthumary, J., & Hur, BK (2008). Taksooli tootmine alatesPhyllosticta spinarum, endofüütne Cupressus sp.Inseneriteadused bioteadustes, 8, 438–446. 

4. Schif, PB, Fant, J. ja Horwitz, SB (1979). Mikrotuubulite moodustumise soodustamine in vitro taksooli abil.Loodus, 277, 665–667. 

5. Wani, MC, Taylor, HL, Wall, ME, Coggon, P., McPhail, AT (1971) Taimsed kasvajavastased ained. VI.Taxus bretvifolia uudse leukeemia- ja kasvajavastase aine Taxol isoleerimine ja struktuur.American Chemical Society ajakiri(lk 2325–2327).

6. Malik, S., Cusidó, RM, Mirjalili, MH, Moyano, E., Palazón, J., & Bonfll, M. (2011). Tootminevähivastane ravim taksool sisseTaxus baccatasuspensioonkultuurid: ülevaade.Protsessi biokeemia, 46, 23–34. 

7. Kingston, DG, Jagtap, PG, Yuan, H. ja Samala, L. (2002). Taksooli ja sellega seotud keemiataksoidid. Fortschritte der Chemie organischer Naturstofe. Edusammud orgaanilise loodusliku keemia vallastooted.Progrès dans la chimie des organiques naturelles, 84, 53–225. 

8. Kingston, DGI, Samaranayake, G., & Ivey, CA (1990). Taksooli keemia, kliiniliselt kasulikvähivastane aine1.Journal of Natural Products, 53, 1–12.

9. Exposito, O., Bonfll, M., Moyano, E., Onrubia, M., Mirjalili, M., Cusido, R., & Palazon, J. (2009).Taksooli ja sellega seotud taksoidide biotehnoloogiline tootmine: hetkeseis ja väljavaated.VähivastaneMeditsiinikeemia ained, 9, 109–121. 

10. Stierle, A., Strobel, G., Stierle, D., Grothaus, P., & Bignami, G. (1995). Taxol-pro otsingtekitavad mikroorganismid pacifc jugapuu Taxus brevifolia endofüütsete seente seas.AjakiriLooduslikud tooted, 58, 1315–1324.

11. Stierle, A., Strobel, G., & Stierle, D. (1993). Taxomyces andreanae taksooli ja taksaani tootmine,Pacifc jugapuu endofüütiline seen.Teadus, 260, 214–216. 

12. Li J-y., Strobel G, Sidhu R, Hess WM, Ford EJ (1996) Endophytic taksoole producing fungi from baldküpress, Taxodium distichum.Mikrobioloogia. 142:2223–2226. 

13. Strobel, G. ja Daisy, B. (2003). Mikroobsete endofüütide ja nende looduslike saaduste bioloogiline uurimine. Mikrobioloogia ja molekulaarbioloogia ülevaated, 67, 491–502. 

14. El-Sayed, ASA, Yassin, MA ja Ali, GS (2015). Transkriptsiooniline ja proteoomiline profileerimineKohtagillus favipesvastuseks väävli nälgimisele.PLoS ONE.

15. El-Sayed, ASA, Mohamed, NZ, Safan, S., Yassin, MA, Shaban, L., Shindia, AA, Shad Ali,G. ja Sitohy, MZ (2019). Taxol Aspergillus terreuse biosünteesimasinate taastamine pooltPodocarpus gracilior Pilger mikrobioom WD40 ribosoomi biogeneesi valkude hankimisegasuperperekond.Teaduslikud aruanded, 9, 11534. 

16. El-Sayed, ASA, Safan, S., Mohamed, NZ, Shaban, L., Ali, GS ja Sitohy, MZ (2018).Taksooli biosünteesi esilekutsumine Podocarpus gracilior Pilgeri endofüüdi Aspergillus terreuse poolt,intiimsel koostoimel taime endogeensete mikroobidega.Protsessi biokeemia, 71, 31–40. 

17. El-Sayed, ASA, Fathalla, M., Yassin, MA, Zein, N., Morsy, S., Sitohy, M. ja Sitohy, B.(2020). Aspergillus favipes taksooli konjugeerimine porfüriiniga suurendab vähivastast toimettaksooli ja leevendab selle tsütotoksilist toimet.Molekulid, 25, 1–13.

Küsi lisa:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: pluss 86 15292862950