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红树林来源放线菌的次级代谢产物结构新颖、活性多样,是开发治疗重大疾病的新药物的源泉。本研究对红树林源厦门链霉菌318菌株中多环稠合大环内酰胺类化合物(polycyclic tetramate macrolactams,PTMs)进行分离和鉴定,并对其药理活性进行了体外评价,同时,重点研究了一个新的细胞色素P450单加氧酶在PTMs化合物后修饰过程中的作用。利用现代色谱方法和波谱学技术,从厦门链霉菌318中分离鉴定得到六个化合物,包括ikarugamycin(1)、capsimycin(2)和capsimycin B(3)三个已知化合物,以及三个新化合物—capsimycin C(4)、capsimycin D(5)和capsimycin G(3’)。通过综合解析核磁共振(NMR)数据、分析圆二色光谱(CD)以及过渡金属试剂Mo2(OAc)4诱导圆二色光谱(induced CD)等数据,确定了capsimycin C(4)的反式tert/tert邻二醇立体构型。考察了在不同条件下,带有三元氧环结构的化合物capsimycin(2)和capsimycin B(3)的稳定性,总结了其非酶催化的变化规律,并得到了其各自的甲氧基化衍生物capsimycin E(6)和capsimycin F(7)。根据化合物1-7的二级质谱(MS/MS)碎裂的特点,总结了PTM类化合物的质谱规律,提出了一种基于二级质谱数据的判断5-6-5环PTMs化合物结构类型的方法。基于对PTM类化合物结构多样性的分析,发现ikarugamycin(1)是生物转化过程中的重要中间体,能够通过在C-13/C-14位发生氧化形成三元氧环而生成capsimycin B(3),并进一步在C-30位的羟基化形成capsimycin G(3’)。研究了位于PTM生物合成基因簇附近的细胞色素P450超家族基因SXIM40690(ikaD)的功能。通过在厦门链霉菌318中基因敲除和回补实验,以及异源表达IkaD和体外生化实验,证实IkaD催化C-13/14位环氧化形成capsimycin B(3),之后进一步催化C-30乙基侧链上羟基化形成capsimycin G(3’)。采用表面等离子体共振测定ikarugamycin(1)和capsimycin B(3)与IkaD之间相互作用的结合亲和力和动力学参数。采用CCK-8和乳酸脱氢酶(LDH)实验方法,对该类化合物(1-7)进行体外药理活性的筛选和初步的毒性评价。化合物1-3具有抗胰腺癌细胞增殖活性,IC50范围为1.30-3.37μM。通过本课题,对红树林源的厦门链霉菌318菌株中PTM类化合物进行了化学研究,结构鉴定新PTM类化合物3个,对纯品化合物进行抗肿瘤活性筛选,发现具有抗胰腺癌的活性化合物3个,并进行了初步的构效关系分析和毒性评价。进一步对PTM类化合物的后修饰机制进行了研究,通过异源表达和体外生化实验,阐明了一类新的细胞色素P450单加氧酶IkaD催化ikarugamycin环氧化和羟基化的后修饰过程。