Izboljšanje protirakavega potenciala endofita Aspergillus favus taksola jojobe s konjugacijo nanodelcev zlata prek obsevanja

Diskusija

Glivični endofiti z močjo proizvajanja taksola so vzbudili upanje za množično proizvodnjoTaxol zaradi njihove hitre rasti, stroškovno učinkovitega procesa fermentacije, neodvisnosti od podnebjaspremembe in izvedljivost genetske manipulacije. Vendar pa jepredvidevanje gliv za industrijskoproizvodnjo taksola ovirata njihov nižji ponovljivi izkoristek in izgubaProduktivnost taksola s subkulturo [14, 16, 26, 39, 45, 53, 54]. Večina endofitnihGlive, ki proizvajajo taksol, so bile izolirane izTaxussp. inPodocarpussp. ki pripadajov družino Taxaceae [18, 39]. Raziskovanje proizvodnje taksola z endofitnimi glivami izrastline zunaj družine Taxaceae z verjetno produktivnostjo taksola je glavni ciljbiotehnologi.Jojobarastlina je ena najbolj tradicionalno priznanih zdravilnih rastlinzaradi njegovega etnofarmakološkega pomena, kot je protimikrobno delovanje, protivnetno indejavnosti proti raku [24, 55]. Zato je bil cilj te študije izolirati in ocenitiTaksol, ki proizvaja moč endofitnih gliv izjojobarastlina. Med ozdravljenimiglive, endofitni izolatA. favusdal najvišji izkoristek taksola (88,65 ug/l), kot je potrjenoiz analize TLC, UV-absorpcije in HPLC. Podobna presejalna paradigma zaPoročali so o proizvodnji taksola za endofite izGinko biloba [28] in druge rastline[15, 18, 20, 39, 56]. Donos taksola zaA. favusje bilo dogovorjeno zP. polonicum, endofite izGinko biloba [28] inA. favipes [15, 39], A. terreus [15, 39], endofit odP. gracilior, kot tudi za endofiteTaxusspp. kot naprimerA. candidus, Fusarium solani [57], A. niger [58] inA. fumigatus. IdentitetaA. favus, močan taksol, ki proizvaja gliviceizolata, je bilo potrjeno z molekularno analizo regije ITS in zaporedje je bilodeponiran na Genbank s pristopno številko MW485934.1, kot tudi na mikološki univerzi AssiutCenter (AUMC), Egipt z depozitom # AUMC13892. Podobno je tudi identitetaA. Favusje bilo potrjeno na podlagi zaporedja regije ITS [49, 59], 2018, 2019, [1, 11, 36, 43, 60–68]. Kemična struktura ekstrahiranega taksola izA. favusje bil1 HNMR in FT-IRanalize.

Kliknite tukaj, če želite izvedeti o delovanju Cistanche proti raku in dodatkih Cistanche za prodajo

Razločeni signali HNMR zaA. favusTaxol je bil identičen standarduTaxol, ki je bil porazdeljen med 1.0 in 8.0 ppm. Trije protonski signali so bili razrešeni pri1.0–3.0 ppm, ki ustreza metilnim, acetatnim in acetilenskim skupinam, medtem ko signali zaaromatski deli so bili ločeni pri 6,5–9.0 ppm [17, 45]. Dosledno, za vse Taxane scafgube, so bili signali za protone njihovih stranskih verig ločeni pri 2.0–7.0 ppm, medtem ko so bili signali za benzoatne (C2), fenilne (C3) in benzamidne (C3) skupine so bile ločene pri 70 in 8,4 ppm [69] ( [70]. FT-IR spektriA. favusTaxol je bil kot avtentični Taxol, saj sovpada s Taxolomiz drugih izolatov gliv [3], Visalakchi et al. 2010). Izkoristek taksola izA. favusje biloptimizirano z metodologijo odzivne površine z uporabo Plackett–Burman Design [17–20, 45, 46, 49, 71]. Donos taksola se je povečal za približno 1,8-krat po odzivu na faktorialnačrtovanje procesa optimizacije prehrane [17, 45]. Zelo pomembne spremenljivke, ki vplivajoProizvodnja taksola poA. favusje bil dodatno optimiziran z zasnovo CCD, ki daje maksimumdonos (302,72 ug/l) s cisteinom (0,5 g/L) pri pH 6,0 in inkubiramo 7 dni. V ansi prizadevajo povečati proizvodnjo Taxola zA. favus, ki so jim bile izpostavljene spore glivionizirajoče sevanje in spore so bile vzgojene na modificiranem bujonskem mediju sladnega ekstrakta,in taksol je bil ekstrahiran in kvantificiran. Pri obsevanju -žarkov se taksol zmanjša zaA. faVUSni bil bistveno povečan v primerjavi s kontrolnimi kulturami, kar kaže na pomanjkanjeindukcije biosintetičnega genskega grozda taksola. Vendar pa je bil izkoristek taksola majhenpovečalo zaFusarium maireinNodulisporium stiliformnakot odziv na sevanje gamacija [1, 72], El-Sayed et al., 2020). Produktivnost taksola poA. favuskot odgovor na različnemedij je bil preučen.A. favusje dal največji donos taksola z gojenjem na Czapek's-Doxgojišča in ekstrakta slada, kot je skladno z rezultati za proizvodnjo taksola sA. terreus [16, 53] inP. polonij [28]. Vendar pa je bila navedena prednost PPP za proizvodnjo taksolaA. kandidusinF. solani [73].

Tabela 7Protimikrobna aktivnost Taxola proti različnim patogenim mikroorganizmom, ki jih predstavlja diameter območja inhibicije (mm)

Za povečanje ciljanja, topnost in učinkovitost taksola pri vezavi s ciljnim proteinomin vivo je bilo motiviranih več uspešnih poskusov. Konjugacija AuNPs zmanj topnih kemoterapevtskih zdravil je ena od nedavnih veličastnih tehnologij za povečanjetopnost in ciljnost več kemoterapevtskih zdravil. Prečiščeni taksol izA. favusje bil konjugiran z AuNPs v prisotnosti PVP kot zapore in stabilizacijeagent, posredovan z obsevanjem z -žarki. AuNP je bil pripravljen na osnovi obsevanjazmanjšanje prisotnosti PVP kot stabilizatorjev za preprečevanje kovinskih koloidovhitro združevanje, kar je razvidno iz spremembe barve in močnega absorpcijskega pasu pri λ540 nm. Spremembo barve običajno pripišemo površinski plazmonski resonanci (SPR).74], in ostri in visoko intenzivni vrhovi zagotavljajo največji donos in porazdelitev velikostisintetiziranih AuNP. Obsevanje gama je potrjeno kot eno najbolj zaželenihmetode za sintezo kovinskih nanodelcev zaradi njihovih močno redukcijskih radikalov ingeneriranje prostih elektronov brez nastajanja stranskih produktov [50]. Velikost delcev, pridobljena izMeritve DLS 47,58 nm so bile večje od rezultatov TEM (13.0–21.0 nm), ker je DLSanaliza meri hidrodinamični radij. Iz XRD analize je razvojkristalna struktura konzorcija Taxol-PVP-AuNPs je bila razkrita z difrakcijovrhovi pri 2ɵ=38.18 stopinji, 44,01 stopinji, 64,57 stopinji, 77,67 stopinji in 81,74 stopinji, kar opisuje Braggova opazovanjapri (111), (200), (220), (311) oziroma (222) [51]. Sintetizirani AuNPje pokazal trdnost kristalov in zagotovil kubično (fcc) kristalno strukturo s ploskvijo, sen amorfni vrh pri 19,25 stopinji za taksol, ki je vključen v organizacijo in trajnostAuNP [52].

Theantiproliferativno delovanjekonjugatov taksol-PVP-AuNPs so ocenili glede naCelične linije HEPG-2 in MCF-7, normalizirane na naravni taksol in AuNP, ločeno. Thebiološka aktivnost taksola se je dramatično povečala po konjugaciji z AuNP v primerjavidomačemu taksolu kot kontroli.

Okrepljenoprotirakavo delovanjetaksola z AuNP-ji je lahko posledica zmanjšanjana limfno drenažo, povečan krvni obtok in topnost taksolakonjugacijo z AuNP in v primerjavi z nativnim taksolom [75]. AuNP-ji so odlično sprejetipozornost zaradi njihove nizke toksičnosti, večje vsestranskosti za vezavo z različnimi molekulami,in biokompatibilnost [76]. Iz IC50vrednosti, konzorcij Taxol-PVP-AuNPs dispomembno deloval proti HEPG-2 in MCF-7 v primerjavi z domačim Taxolomin AuNP ločeno. Kar zadeva bioaktivnost AuNP, antiproliferativnoaktivnost konzorcija Taxol-PVP-AuNPs se je povečala za približno 4-krat v primerjavi zAuNP kot nadzor. Zanimivo je, da je bila dejavnost konzorcija Taxol-AuNPs verjetnav skladu z avtentičnim Taxolom. Protimikrobno delovanjeA. favusTaxol-AuNPskonzorcij je bil ovrednoten proti različnim patogenim mikroorganizmom, odpornim na več zdravil. Po konjugaciji z AuNP je bila protimikrobna aktivnost taksola močnapovečal v primerjavi z nativnim taksolom in AuNP, ločeno. Konzorcij Taxol-AuNPSizkazal največjo aktivnost protiE. aglomerati, C. albicans, inE. koli.Thevečja aktivnost taksola po konjugaciji z AuNP potrjuje biološko uporabnost,topnost in učinkovitost taksola pri vezavi na ciljni tubulinski protein in vivo.

Dodatne informacije

Spletna različica vsebuje dodatno gradivo, ki je na voljo na

ZahvalaCenimo finančno podporo Akademije za znanstveno raziskovanje in tehnologijo, Egipt, prof. Ashrafu SA El-Sayedu. Zahvaljujemo se dr. Nabilu Z. Mohamedu, članu EFBL, za njegovo vodenjeo kromatografski analizi taksola in identifikaciji gliv.

Avtorski prispevekAIE, MK in GME konceptualizirajo raziskovalno ravnino. SSA izvaja poskusdelo. ASE je napisal rokopis. AFE pregleduje in ureja rokopis. Vsi avtorji so prebrali in potrdilizadnji rokopis.

financiranjeFinanciranje z odprtim dostopom, ki ga zagotavlja Organ za financiranje znanosti, tehnologije in inovacij(STDF) v sodelovanju z The Egyptian Knowledge Bank (EKB). Zelo cenimo finančno podporoz Egiptovske akademije za znanstvene raziskave in tehnologijo, ASRT-2021.

Razpoložljivost podatkovVsi podatki so na voljo v tem rokopisu.

Soglasje za objavoSe ne uporablja

Reference

1. El-Sayed, ASAFE, Fujimoto, S., Yamada, C., Suzuki, H. (2010). Encimska sinteza -glutamil glutamina, stabilen analog glutamina, z -glutamiltranspeptidazo iz Escherichia coliK-12(2010). Biotehnologija črke, 32(12), 1877–1881.  

2. Goldspiel, BR (1997). Klinični pregled taksanov.Farmakoterapija, 17, 110S-125S. 

3. Kumaran, RS, Muthumary, J. in Hur, BK (2008). Proizvodnja taksola izPhyllosticta spinarum, endofitna gliva Cupressus sp.Inženiring v znanostih o življenju, 8, 438–446. 

4. Schif, PB, Fant, J. in Horwitz, SB (1979). Spodbujanje sestavljanja mikrotubulov in vitro s taksolom.Narava, 277, 665–667. 

5. Wani, MC, Taylor, HL, Wall, ME, Coggon, P., McPhail, AT (1971) Rastlinska protitumorska sredstva. VI.Izolacija in struktura Taxola, novega antilevkemičnega in antitumo agenta iz Taxus bretvifolia.Revija of the American Chemical Society(str. 2325–2327).

6. Malik, S., Cusidó, RM, Mirjalili, MH, Moyano, E., Palazón, J., & Bonfll, M. (2011). Proizvodnjazdravilo proti raku taksol vTaxus baccatasuspenzijske kulture: pregled.Procesna biokemija, 46, 23–34. 

7. Kingston, DG, Jagtap, PG, Yuan, H. in Samala, L. (2002). Kemija taksola in sorodnotaksoidi. Fortschritte der Chemie organischer Naturstofe. Napredek v kemiji organskega naravnegaizdelkov.Progrès dans la chimie des substances organiques naturallles, 84, 53–225. 

8. Kingston, DGI, Samaranayake, G., & Ivey, CA (1990). Kemija Taxola, klinično uporabnasredstvo proti raku 1.Journal of Natural Products, 53, 1–12.

9. Exposito, O., Bonfll, M., Moyano, E., Onrubia, M., Mirjalili, M., Cusido, R., & Palazon, J. (2009).Biotehnološka proizvodnja taksola in sorodnih taksoidov: Trenutno stanje in perspektive.Proti rakuSredstva v medicinski kemiji, 9, 109–121. 

10. Stierle, A., Strobel, G., Stierle, D., Grothaus, P., & Bignami, G. (1995). Iskanje Taxol-projamikroorganizem med endofitnimi glivami pacifske tise, Taxus brevifolia.Časopis zaNaravni izdelki, 58, 1315–1324.

11. Stierle, A., Strobel, G. in Stierle, D. (1993). Proizvodnja taksola in taksana s Taxomyces andreanae,endofitna gliva pacifske tise.Znanost, 260, 214–216. 

12. Li J -y., Strobel G, Sidhu R, Hess WM, Ford EJ (1996) Endofitske glive, ki proizvajajo taksole iz plešastihcipresa, Taxodium distichum.Mikrobiologija. 142:2223–2226. 

13. Strobel, G. in Daisy, B. (2003). Bioprospekcija za mikrobne endofite in njihove naravne izdelke. Mikrobiologija in molekularna biologija ocene, 67, 491–502. 

14. El-Sayed, ASA, Yassin, MA, & Ali, GS (2015). Transkripcijsko in proteomsko profiliranjeAsperGillus Favipeskot odziv na žveplovo stradanje.PLoS ENA.

15. El-Sayed, ASA, Mohamed, NZ, Safan, S., Yassin, MA, Shaban, L., Shindia, AA, Shad Ali,G. & Sitohy, MZ (2019). Obnova biosintetskega mehanizma Taxol Aspergillus terreus zMikrobiom Podocarpus gracilior Pilger, s pridobivanjem proteinov biogeneze ribosomov WD40naddružina.Znanstvena poročila, 9, 11534. 

16. El-Sayed, ASA, Safan, S., Mohamed, NZ, Shaban, L., Ali, GS, & Sitohy, MZ (2018).Indukcija biosinteze taksola z Aspergillus terreus, endofit Podocarpus gracilior Pilger,ob intimni interakciji z rastlinskimi endogenimi mikrobi.Procesna biokemija, 71, 31–40. 

17. El-Sayed, ASA, Fathalla, M., Yassin, MA, Zein, N., Morsy, S., Sitohy, M., & Sitohy, B.(2020). Konjugacija taksola Aspergillus favipes s porfirinom poveča protirakavo delovanjetaksola in izboljša njegove citotoksične učinke.Molekule, 25, 1–13.

Vprašaj za več:

E-pošta:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950