Marinactinospora thermotolerans是中国科学院南海海洋研究所从中国南海北部海底3800米海泥样品中分离到的新属新种——诺卡式菌.本课题组从肥thermotolerans(代号为SCSIO00652T)中分离到2个吲哚内酰胺类化合物,Pendolmycin及Methylpendolmycin。该化合物对肿瘤细胞株具有很强的抑制活性,对革兰氏阳性菌和阴性菌也都有很好的抑菌活性.杀鱼菌素A-2能够提高死亡受体-5的表达水平,促进了RAIL(肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体)耐受性肿瘤细胞凋亡。此外该化合物的前体化合物Indolactam-V具有诱导人胰腺细胞分化的作用.吲哚内酰胺类化合物的生物合成机制研究较少,本研究对于弄清此类化合物生物合成机制、扩大候选药物库具有重要意义。　　 本文在M.thermotolerans全基因组测序的基础上,通过进行生物信息学分析首次提出Pendolmycin与Methylpendolmycin可能的生物合成基因簇。初步认为,该基因簇长度大约10kb,可能包括6个基因,即NRPS基因、P450氧化酶基因、异戊烯基转移酶基因等。提出了一条可能的Pendolmycin与Methylpendolmycin的生物合成路径.设计专一性筛选引物对M.thermotolerans基因组文库进行了PCR筛选,其中2个阳性克隆包含较完整的Pendolmycin与Methylpendolmycin基因簇。因此,这两个阳性克隆对适合用于下游基因中断的研究。接下来,我们采用λ-Red同源重组的方法——PCR-Targeting操作体系对该基因簇中的每个基因进行了中断突变。构建了6个基因分别中断的突变粘粒载体,结合转移得到了4个诺卡氏菌突变株。通过对突变株进行基因型及发酵产物的分析,对基因簇中4个重要基因的功能进行了初步的分析.发酵实验表明,突变株有可能生产4个前体化合物。这为后续的候选活性药物化合物的筛选提供了素材。　　 本文对M.thermotolerans00652T的遗传操作体系进行了实践,采用同源重组中断基因的方法对Pendolmycin与Methylpendolmycin生物合成基因簇进行了初步的功能研究。初步解释了Pendolmycin与Methylpendolmycin的生物合成路径。本文为进一步研究Pendolmycin与Methylpendolmycin的生物合成与组合生物合成打下基础。