Tolypocladium inflatum

Tolypocladium inflatum - это аскомицет гриб, первоначально выделенный из норвежской пробы почвы, которая при определенных в условиях, продуцирует иммунодепрессант лекарство циклоспорин. В своей половой стадии (телеоморф ) он паразит на жуках-скарабеях. Он образует небольшой составной элемент аскокарп, который возникает из трупа жука-хозяина. На бесполой стадии (анаморф ) это белая плесень, которая растет на почве. Он гораздо чаще встречается на бесполой стадии, и именно эта стадия первоначально получила название Tolypocladium inflatum.

• 1 История
• 2 Рост и морфология
• 3 Производство метаболитов
• 4 Патогенность
• 5 Использование в медицине
• 6 Ссылки

В 1969 году Ханс Петер Фрей обнаружил образец почвы, содержащий микрогрибы из Норвегии. был доставлен в Швейцарию, где был изолирован гриб, ошибочно идентифицированный как Trichoderma polysporum. В 1971 году австрийский миколог Вальтер Гамс повторно идентифицировал изолят как ранее неизвестный микрогриб, относящийся к отряду Hypocreales. Он создал род Tolypocladium для размещения изолята, который он назвал T. inflatum Gams. Таксон характеризуется набухшими фиалидами, умеренно разветвленными конидиофорами и небольшими одноклеточными конидиями, расположенными в слизистых головках. Канадский миколог Джон Биссетт повторно исследовал штамм в 1983 году, обнаружив, что он соответствует виду Pachybasium niveum, грибку, описанному до работы Гамса. В соответствии с правилами приоритета публикации для ботанической номенклатуры Биссетт предложил комбинацию Tolypocladium niveum. Однако из-за экономической важности гриба для фармацевтической промышленности и того факта, что неправильное название уже прочно укоренилось, было сделано и принято предложение формально сохранить название T. inflatum вместо прежних названий., устанавливающее правильное название плесени, производящей циклоспорин, как Tolypocladium inflatum.

Tolypocladium inflatum чаще всего встречается в почве или опавших листьях, особенно в высоких широтах в холодных почвах. вид характеризуется сферически набухшими фиалидами, заканчивающимися узкими шейками, несущими субглобковые конидии. T. inflatum очень толерантен к свинцу и, как было установлено, преобладает в микоте загрязненных свинцом почв. Исследование, проведенное Baath et al. обнаружили, что 35% грибковых изолятов, извлеченных из почвы, содержащей свинец, были T. inflatum.

В 1996 году Кэти Ходж из Корнельского университета и коллеги определили, что плесень T. inflatum была бесполое состояние того, что тогда было известно как Cordyceps subsilis. Позднее Cordyceps subsilis был переведен в род Elaphocordyceps. Однако в соответствии с принципом ICN 2011 «один гриб, одно название », грибы не могут иметь разные названия для их анаморфной и телеоморфной стадий, если будет установлено, что они принадлежат к одному виду. Таким образом, Elaphocordyceps subsilis стал синонимом Tolypocladium inflatum.

Геном штамма / изолята T. inflatum NRRL 8044 (ATCC 34921) был секвенирован и опубликован в 2013 году Бушли и его коллегами. Это был тот же штамм, из которого впервые был выделен циклоспорин.

Tolypocladium inflatum подобно другим грибам в отряде Hypocreales генерирует множество биологически активных вторичных метаболитов. Две важные группы метаболитов продуцируются T. inflatum: циклоспорины и эфрапептины. Циклоспорин проявляет инсектицидные и противогрибковые свойства и является ключевым иммунодепрессантом лекарством, используемым для предотвращения отторжения пересаженных органов. Циклоспорин A также обладает потенциальное использование в лечении аутоиммунных заболеваний. Геном нитчатого T. inflatum содержит кластер из 12 генов, связанных с повторяющимся элементом. Эфрапептины - митохондриальные и прокариотические ингибиторы АТФазы, которые также обладают инсектицидным и противогрибковым действием. свойства. Мало что известно о роли этих метаболитов в экологии гриба. В 2011 году Линн и его сотрудники изучили неочищенные экстракты T. inflatum и обнаружили, что гриб продуцирует шесть новых вторичных метаболитов и четыре других производных хламидоспорола.

Хотя Tolypocladium inflatum главным образом является почвенный гриб в его половом состоянии был обнаружен как возбудитель насекомых, в частности жука личинок. Ходж с соавторами предположили, что грибок мог возникнуть как возбудитель насекомых, но со временем эволюционировал и выжил бесполым путем факультативно почвой сапробом. Хотя не было показано, что T. inflatum влияет на нематод, исследователи Самсон и Соареш выдвинули гипотезу о том, что виды Tolypocladium могут иметь альтернативного хозяина нематоды. Также было показано, что Tolypocladium inflatum вырабатывает вещества, которые ингибируют in vitro рост ряда видов грибов. Некоторые предполагают, что T. inflatum может также обладать способностью подавлять колонизацию определенных грибковых патогенов растений их хозяевами. Например, T. inflatum оказал небольшое, но значительное влияние на ингибирование образования микоризы. Кроме того, вторичные метаболиты, выделенные из неочищенного экстракта T. inflatum, показали умеренную цитотоксичность в отношении восьми клеточных линий человеческих опухолей, включая A549 ( человеческое легкое аденокарцинома ), A375 (человеческая злокачественная меланома ) и MCF-7 (человеческий рак груди ).

Tolypocladium inflatum уже давно представляет интерес в биотехнологии из-за того, что он производит относительно нецитотоксичную природную 11 аминокислоту циклический пептид под названием циклоспорин A. Циклоспорин является иммунодепрессант, используемый для лечения аутоиммунных заболеваний и предотвращения отторжения при трансплантации органов. Циклоспорин А действует путем нацеливания и связывания с человеческим циклофилином А. Это связывание циклоспорин-циклофилин ингибирует кальциневрин и эффективно подавляет иммунную систему человека. Без кальциневрина активность ядерного фактора активированных Т-клеток и регуляторов транскрипции rs из IL-2 в Т-лимфоцитах заблокирован. Циклоспорин А значительно изменяет морфологию ядра периферической крови человека мононуклеарных лейкоцитов in vitro с яйцевидной на радиально расширенную дольчатую структуру. Уровни экспрессии аланинрацемазы влияют на уровень продукции циклоспорина T. inflatum. Циклоспорин А был впервые использован в медицине в 1970-х годах после трансплантации органов для уменьшения отторжения трансплантата. Это использование было основано на способности циклоспорина вмешиваться в биосинтез лимфокина . Циклоспорин А также обладает противовоспалительным, противогрибковым и противопаразитарным действием. Он рекомендован при аутоиммунных заболеваниях, а также в качестве потенциального лечения ревматоидного артрита, диабета I типа и ВИЧ-1. Несмотря на его использование в медицине, циклоспорин А проявляет значительную нефротоксичность, кардиотоксичность и гепатотоксичность. Лекарства, содержащие циклоспорин А, производимый T. inflatum, являются основным продуктом фармацевтической компании Novartis.