基于天然产物生物合成机制的结构改造是发现新活selleck Smoothened Agonist性化合物的重要手段。多环大环内酰胺(Polycyclic tetramate macrolactam,PoTeM)是一类来源于细菌和海绵的含氮天然产物,具有特征的特特拉姆酸结构单元和多环体系,其抗原虫、抗细菌、抗真菌、抗氧化和细胞毒等生理活性显著,在生防和医药领域显示出良好的应用潜力。基于PoTeM类化合物的生物合成研究基础,本论文开展了以下三方面研究:1.HSAF类化合物的氮甲基化机制。热稳定性抗真菌因子(Heat-stable antifungal factor,HSAF)是分离自产酶溶杆菌C3的广谱抗真菌PoTeM类化合物。前期研究显示28位氮甲基化可增强HSAF类化合物的抗真菌活性,但催化机制尚Antineoplastic and I抑制剂无报道。我们通过体内基hepatic haemangioma因敲除和过表达,定位了产酶溶杆菌C3中负责HSAF28位氮甲基化修饰的甲基转移酶基因,分离获得1个新甲基化衍生物3-deOH alteramide E(2)。此外,通过体外生化实验,明确了该甲基转移酶的催化功能、酶学性质和底物广谱性。2.Combamides的组合生物合成改造。基于PoTeMs生物合成基因簇的简洁性和保守性,我们利用组合生物合成策略开展了 5-5双环PoTeM类化合物combamides的结构改造研究:1)通过甲基化后修饰改造,分离获得一个28位氮甲基化修饰新产物combamide K(3);2)通过C-3位羟基化修饰,获得抗丝状真菌活性提升的新化合物combamide L(4);3)尝试开展了 combamides的环系改造研究,虽然未实现全新环系combamides的合成,但是获得了 1个新化合物clifednamide K(5)。3.戈壁芽孢杆菌中新颖PKS/NRPS杂合化合物的定向发现。通过生物信息学分析发现戈壁芽孢杆菌中包含一个与PoTeM基因簇相似的PKS/NRPS杂合基因簇bgo,对该基因簇产物的定向发现或许可用于PoTeMs的骨架改造,因此我们开展了该基因簇的定向挖掘。通过途径重构和启动子工程构建了基因簇bgo的异源表达质粒,分别在链霉菌S001和大肠杆菌BAPI中异源表达,但尚未检测到目标化合物。综上所述,本文通过表征PoTeMs相关的新颖催化元件,并利用组合生物合成策略进行结构改造和生物活性评价,为后续新颖PoTeM类化合物的人工创制和开发利用提供了参考。