来自南极真菌Mortierella turficola的、不含谷氨酰胺酶和尿素酶的L-天冬酰胺酶的抗肿瘤潜力

《Extremophiles》：Antitumor potential of glutaminase- and urease-free L-asparaginase from Antarctic fungus Mortierella turficola

L-天冬酰胺酶（L-ASNase）由南极南谢夫兰群岛分离的丝状真菌Mortierella tur hicola FM2.1产生，其酶学指数达2.83且不含谷氨酰胺酶和尿素酶活性。酶提取物对胰腺癌MIAPaCa-2细胞抑制显著（IC50低于对照），诱导细胞核及骨架变形并减少细胞存活率，但对非肿瘤细胞（HBMEC、MRC-5）同样具有毒性。该研究为开发低毒性的L-ASNase抗癌药物提供了新菌种资源。

　　

摘要

L-天冬酰胺酶（L-ASNase）是一种化疗药物，已被用于治疗某些类型的癌症，包括白血病和淋巴瘤。其作用机制是通过减少体内天冬酰胺的供应来抑制肿瘤细胞的生长。L-ASNase是由微生物产生的酶；然而，这种酶存在一些副作用，这些副作用可能与谷氨酰胺酶和尿素酶的活性有关。在寒冷环境中（如南极洲）进行生物勘探，可能是寻找具有特殊性质的酶的一种有前景的方法。基于这些原因，本研究评估了从南极南设得兰群岛两个岛屿采集的土壤和木材中分离出的真菌生产无谷氨酰胺酶和尿素酶的L-天冬酰胺酶的能力。共分离出39种丝状真菌。从木材中分离出的Mortierella turficola FM2.1菌株仅在固体培养基中产生L-天冬酰胺酶，其酶活性指数为2.83。研究了酶提取物对HBMEC、MRC-5和MIAPaCa-2细胞系的影响。MTT实验显示，与对照组相比，其IC₅₀值更低，尤其是在致癌的MIAPaCa-2细胞系中。对MIAPaCa-2细胞的荧光分析表明，经过酶提取物处理的细胞胞骨架和细胞核出现变形，同时细胞数量也减少。这些结果表明，由FM2.1菌株产生的L-ASNase可能在胰腺癌的治疗中具有潜在应用价值。然而，也观察到了对非肿瘤细胞的细胞毒性作用。未来应进一步研究酶提取物中L-ASNase的特性，以开发出副作用更少的生物技术应用。

L-天冬酰胺酶（L-ASNase）是一种化疗药物，已被用于治疗某些类型的癌症，包括白血病和淋巴瘤。其作用机制是通过减少体内天冬酰胺的供应来抑制肿瘤细胞的生长。L-ASNase是由微生物产生的酶；然而，这种酶存在一些副作用，这些副作用可能与谷氨酰胺酶和尿素酶的活性有关。在寒冷环境中（如南极洲）进行生物勘探，可能是寻找具有特殊性质的酶的一种有前景的方法。基于这些原因，本研究评估了从南极南设得兰群岛两个岛屿采集的土壤和木材中分离出的真菌生产无谷氨酰胺酶和尿素酶的L-天冬酰胺酶的能力。共分离出39种丝状真菌。从木材中分离出的Mortierella turficola FM2.1菌株仅在固体培养基中产生L-天冬酰胺酶，其酶活性指数为2.83。研究了酶提取物对HBMEC、MRC-5和MIAPaCa-2细胞系的影响。MTT实验显示，其IC₅₀值低于对照组，尤其是在致癌的MIAPaCa-2细胞系中。对MIAPaCa-2细胞的荧光分析表明，经过酶提取物处理的细胞胞骨架和细胞核出现变形，同时细胞数量也减少。这些结果表明，由FM2.1菌株产生的L-ASNase可能在胰腺癌的治疗中具有潜在应用价值。然而，也观察到了对非肿瘤细胞的细胞毒性作用。未来应进一步研究酶提取物中L-ASNase的特性，以开发出副作用更少的生物技术应用。