可逆性的磷酸化是细胞分裂受到精密调控的一个基本分子机制。已经证实蛋白激酶家族,如周期依赖性激酶（CDKs）、保罗样激酶（PLKs）和极光激酶（AURKs）对细胞周期的调控起着重要作用。在哺乳动物中,保罗样激酶家族由四个高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶组成,它们有不同的亚细胞定位和功能,其中PLK1在细胞增殖调节中发挥着最重要的作用,研究的最为深入。人类的极光激酶家族包括三个成员Aurora A、B和C,在有丝分裂中和其他蛋白协同发挥作用。这两个激酶家族都和癌症产生密切相关,被视为抗癌药物的潜在有力的靶点。为了更有效地筛选具有抗肿瘤作用的激酶抑制剂,本研究利用分子生物学方法,从Hela细胞中提取总RNA,再通过RT-PCR及PCR手段,得到Aurora A和PLK1编码基因（AURKA、PLK1）的克隆;以人类睾丸组织的cDNA为模板得到Aurora C编码基因（AURKC）的克隆,连接到pMD-18T载体,构建了克隆质粒。再将此片断连接至表达载体pET-30a-c（+）中,构建重组表达载体,并转化宿主菌E.Coli BL21。IPTG诱导表达后通过Ni²⁺柱亲合层析对表达产物进行纯化,获得了比较高纯度的重组Aurora A、Aurora C和PLK1激酶。为构建三种激酶抑制剂的生化筛选模型奠定了基础。本研究还以酵母保罗样激酶CDC5蛋白的温度敏感型突变株为模式菌,应用96孔微板培养澄清度观察法（微板培养法）累积筛选了3000份发酵液和3192个化合物,筛选得到1个β-咔啉碱类阳性化合物DH166。在10μg/ml浓度下与野生型菌株相比cdc5-2突变型菌株对DH166表现出更高的敏感性,生长受到抑制,野生型酵母却能正常生长;应用酶联免疫标记法检测DH166的体外PLK1抑制活性,结果显示DH166能够以竞争型抑制的方式抑制PLK1的活性;应用MTT法检测DH166对于HepG2、A549细胞的毒性,发现DH166能够抑制这两种细胞的增殖;通过流式细胞仪检测DNA含量研究DH166对于酵母和肿瘤细胞周期的影响,结果发现DH166可以将酵母和A549细胞阻滞在G2/M期;利用Annexin V-FITC/PI、Hochest 33342染色法发现DH166能诱导A549细胞的凋亡;应用流式细胞仪研究DH166对A549细胞中CyclinB1降解的影响,发现DH166能抑制Cyclin B1蛋白的降解;利用计算机辅助Dockingmodel显示DH166进入PLK1的激酶活性中心并占据ATP所在位置;利用酵母模型和MTT法对13个DH166同系物的生物活性进行了初步研究。实验结果首次证明了DH166对于PLK1的抑制活性是其抗肿瘤活性的重要原因之一。酿酒酵母属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,作为重要的模式生物在本研究中被用来初筛PLK1的抑制剂。利用这一筛选系统,我们首次发现了微生物产物β-咔啉碱类化合物对PLK1抑制活性,从而为靶向PLK1的药物筛选与活性评价以及β-咔啉碱类衍生物作用机制的深入研究奠定了基础。