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从天然产物中筛选药物先导化合物一直是新药开发的重要思路。而真菌则一直是临床小分子药物的重要来源,临床药物中,青霉素、头孢菌素等抗生素、他汀类降血脂药物等,均产生自真菌。近些年,为了进一步获得微生物新药的多样性,科研人员不断地扩大药源真菌的来源,特别是加强来源于极端环境的真菌的活性筛选,以期从中寻找到结构新颖、活性强的代谢产物。本课题即是在这种背景下展开的。本课题的研究目的是（1）寻找极地来源的药源真菌,获取活性菌株;（2）对活性菌株进行次级代谢产物研究,重点寻找结构新颖、生物学活性强的代谢产物。为达到上述目的,我们需确定有活性的极地真菌菌株后进行规模发酵,累积活性菌株的初提物的量以供分离鉴定真菌代谢产物化合物单体;然后开展对活性真菌的系统的化学成分研究;获取化合物单体后,开展针对病死率高的恶性肿瘤和药物体内靶标蛋白的活性评价工作,以明确极地药源活性真菌的主要药效成分及作用强度。这些工作,对于系统地阐明极地真菌中药源真菌的药效成分和化学多样性,发现具有抗真菌及抗肿瘤活性的新颖化学结构有重要意义。本课题的研究方法是:首先对极地真菌样品进行小量发酵,获取初提物浸膏,对初提物浸膏展开生物学活性初筛,获取活性菌株。初筛采用纸片法进行抗菌活性实验,采用微量液基稀释法进行抗真菌活性实验以及采用MTT法进行体外细胞毒活性实验。确定活性菌株后,对活性菌株进行发酵和代谢产物分离工作,通过分析核磁共振谱、质谱图结合文献比对,确定化合物结构。再采用生物分子相互作用分析仪寻找化合物的体内靶标蛋白,再根据有结合的靶标蛋白的生物学作用进行免疫抑制活性测试。研究结果:（1）78株极地真菌的生物学活性初筛结果表明,有15株真菌表现出抑菌活性,占19.23%;D-1,Z1-1,W-1-18,S-1-10,S-1-16,S-1-19和S-1-17-Z1菌株活性较强,可分别抑制多株指示菌株的生长;40株菌株表现出稻瘟霉生长抑制作用,占到所筛选菌株的51.28%;其中,最大稀释倍数在128倍及以上的有12株,占15.38%;抗人类致病真菌筛选结果只获得1株活性菌株,即B-13;另外,有24株菌株表现出细胞毒活性,占到总筛选菌株的30.77%。抑制活性表现最突出的是S-3-88和S-3-62,在50μg/m L浓度下,S-3-88菌株初提物对MCF,He La,H446,A549,SW1990和SGC7901细胞的抑制率分别为78.79%,76.20%,50.38%,45.90%,53.18%和74.66%;同样浓度下,S-3-62菌株初提物对这6种肿瘤细胞株的抑制率分别为70.90%,69.8%,43.58%,40.64%,46.30%和35.96%。所有活性菌株中,具有2种或2种以上生物学活性的有4株菌,分别是D-1,B-13,S-1-10和S-1-16。（2）从极地Nectria sp.B-13的初提物浸膏中分离并鉴定了12个化合物的结构,分别是ilicicolin C（化合物1）,LL-Z 1272ε（化合物2）,deacetylchloronectrin（化合物3）,dimethoxyilicicolin C（化合物4）,ilicicolin D（化合物5）,ilicicolin F（化合物6）,ilicicolin E（化合物7）,collectochlorin B（化合物8）,ilicicolin A（化合物9）,ilicicolin H（化合物10）,3,5-二羟基甲苯（化合物11）和3,5-二羟基苯甲醇（化合物12）.其中,化合物4是新化合物。（3）从极地Eutypella sp.D-1的初提物浸膏中分离并鉴定了7个化合物结构,分别是麦角甾醇（化合物13）,α-亚麻酸（化合物14）,脱氢松香酸（化合物15）,Libertellenone B（化合物16）,eutypenoid A（化合物17）,eutypenoid D（化合物18）和eutypenoid E（化合物19）。其中化合物18和19是新化合物,属于海松烷型二萜。eutypenoid E的结构较为特殊,其在C-11有羰基取代,和一般的海松烷型二萜不同,属于变异的海松烷型二萜结构。（4）对化合物进行细胞毒活性研究表明,化合物6,7和9具有抑制淋巴细胞白血病Jurkat细胞增殖的作用,10μM浓度下,抑制率分别为59.27%,73.97%和71.43%。（5）生物分子相互作用分析仪研究结果表明,化合物3,7和8能与蛋白FKBP12（FK506 binding protein 12）结合,其结合常数Ka分别为7.85,220和7.47×104（阳性对照为8.03×104）,化合物8的结合常数与阳性对照相当;解离常数Kd分别为1.01×10-5,0.026和4.17×10-6(阳性对照为1.4×10-3);平均解离常数分别为1.28×10-6,1.18×10-4和5.58×10-11(阳性对照为1.75×10-8),说明化合物8与FKBP12蛋白的亲和力高于阳性对照雷帕霉素,提示化合物8有可能具有类似于雷帕霉素的免疫抑制作用。然而,从接下来的免疫抑制活性研究中我们发现,所有测试的化合物仅有微弱的免疫抑制作用,提示化合物与蛋白FKBP12的结合并不影响B细胞和T细胞的增殖,可能与FKBP12其他的生理功能相关。化合物7的免疫抑制活性稍强,可能与其细胞毒性有关。研究结论:通过对极地真菌菌株的筛选,获得了一批活性菌株;通过对2株活性菌株代谢产物的分离鉴定,获得了19个极地真菌来源天然产物,其中有3个新化合物。生物学活性研究结果发现化合物8与FKBP12蛋白结合的亲和力高于阳性对照。以上研究提供了一批新颖结构和生物学活性的极地真菌天然产物,也发现了化合物8的体内结合蛋白,为进一步开发极地真菌的药用潜力提供了实验依据。