来自海洋玫瑰杆菌属细菌的N-酰化氨基酸甲酯

该细菌Roseobacter组（Rhodobacteraceae）是许多海洋生态系统的重要成员。与其他革兰氏阴性菌相似，许多玫瑰杆菌产生N-酰基高丝氨酸内酯（AHL），用于通过群体感应系统进行通讯。AHL调节细胞分化或抗生素产生等不同性状。还报道了相关的N-酰基丙氨酸甲酯（NAME），但迄今仅报道了Roseovarius tolerans EL-164。在筛选从大型藻类中分离出的各种玫瑰杆菌时，我们遇到了四种菌株，即Roseovarius sp。D12_1.68，Loktanella sp。F13，F14和D3产生NAME的新衍生物和类似物，即N.- 酰基-2-氨基丁酸甲酯（NABME），N-酰基甘氨酸甲酯（NAGME），N-酰基缬氨酸甲酯（NAVME），以及首次甲基支链NAME，N - （13-甲基十四烷酰基）丙氨酸甲酯。通过GC-MS分析检测这些化合物，并且结构提议源自质谱和衍生化。通过合成进行化合物结构的验证。NABMEs，NAVMEs和NAGMEs仅以低量生产，使得质谱法成为其检测的首选方法。对EI和ESI质谱的分析揭示了碎裂模式有助于检测源自其他氨基酸的类似化合物。其中一些化合物显示出抗微生物活性。N的结构相似性酰基化氨基酸甲酯和与AHL类似的亲脂性可能表明这些细菌在生态学中作为信号化合物尚未知的功能，尽管它们的单一发生与AHL的常见发生形成强烈对比。显然，结构基序不仅限于罗氏乳杆菌（Roseovariusspp）。并且也发生在其他属中。

关键词： 氨基酸衍生物; 2-氨基丁酸; 高丝氨酸内酯; 天然产品; 群体感应

天然存在的化合物的鉴定和结构解析传统上需要分离和NMR研究作为检测新化合物和新结构类别的关键方法。尽管具有高频率的NMR光谱仪和具有小直径的冷冻探针的出现使得能够以μg规模用纯化合物进行实验，但是从复杂样品中分离纯材料以及获得昂贵的设备仍然提出了相当大的挑战。寻找新的化合物。对新结构的持续追求也越来越多地涉及微量成分，需要更大量的生产生物，并不总是容易获得，以分离目标化合物[1-3]。

另一种方法可以避免费力的隔离程序。通过天然材料（例如提取物）的质谱法直接分析可以提供足够的信息来推断未知化合物的结构，其最终通过合成和与天然材料的比较来证明。GC / EI-MS的使用是特别有利的，因为这种质谱通常揭示关键的结构特征。此外，用于重复数据删除的大型跨平台数据库的可用性允许关注新化合物。

我们感兴趣的是来自Roseobacter group细菌的天然化合物，这是一种丰富的海洋细菌，存在于具有广泛代谢潜力的不同生境中[4-7]。特别是附着生活的玫瑰杆菌产生多种次级代谢产物，例如，N- acylhomoserine内酯（AHL），细菌通过群体感应用于通信[8-10]。AHL受到广泛研究，因为它们对生物合成，基础组织以及它们在许多细菌中的功能有广泛的了解[11-13]。在Roseobacter组中，AHL涉及例如抗生素生产[9]或细胞分化[10]。。尽管必须存在许多其他细菌信号传导化合物，但到目前为止只有少数几种已被表征[14-18]。这些信号传导化合物以及许多其他未知代谢物通常以少量存在，这使得痕量检测方法如GC / MS成为其检测和结构解析的合适方法，只要它们的极性落入该方法的分析窗口即可。

通过这些方法已经在玫瑰杆菌中鉴定了多种AHL，例如广泛的（Z）-N-（十四碳-7-烯酰基）高丝氨酸内酯（1，Z7-C-14：1-AHL，图1）[ 19-22]。在存在的化合物的一个相关组Roseovarius仅被Ñ -acylalanine甲酯（名称），例如，（Ž） - ñ - （十六碳-9-烯酰基）丙氨酸甲酯（2，Z9-C16：1-NAME），Roseovarius tolerans EL 164 生产的主要名称[23]。尽管NAME在结构上与通过酰胺键与氨基酸衍生物连接的酰基链在AHL上相似，但它们不会激活玫瑰杆菌中的AHL受体[21]。相反，它们表现出适度的抗癌活性[21]。与AHL相反，酰基链也可以被末端氧化[24]。在我们分析不同的Roseobacter期间我们遇到了几种化合物，质谱与已知的NAME相似。这些化合物被证明是新的NAME或构成新类别的酰化氨基酸甲酯，衍生自缬氨酸（NAVME），甘氨酸（NAGME）或2-氨基丁酸（NABME）。将基于概述的方法讨论这些化合物的鉴定，包括GC / MS分析，质谱解释和合成验证。