微生物基因组测序是基因组研究的重要组成部分。通过基因簇的生物信息学分析结合已知的天然产物生物合成途径知识,人们发现绝大多数微生物可能产生的化合物远远超过人们通过目前的发酵已经分离鉴定的化合物数量。我们在对目标化合物生物合成机制的研究基础之上,首先预测提出产生化合物的可能结构,进而通过分析发酵液各组分的相对分子量和特征紫外吸收来确定有价值的目标产物,然后对该化合物进行分离纯化与结构鉴定。通过这种方法,可以提高我们获得有用化合物的效率,同时获得的新化合物信息对于阐明该类化合物的生物合成机制与途径具有重要意义。本课题共分为三个部分：1)谷田霉素类似物的分离纯化和结构鉴定；2)海洋蒽环类天然产物越野他汀生物合成中间体的分离纯化与结构鉴定；3)通过酶化学的方法体外合成同位素标记的烟酸。谷田霉素（Yatakemycin）是2003年日本科学家从链霉菌Streptomyces sp TP-A0365的发酵液中分离得到的一类具有抗真菌和抗肿瘤活性的天然产物。谷田霉素骨架部分是由一个吲哚与两个吡咯吲哚环通过两个酰胺键连接构成的,与该家族系列化合物（CC-1065, DuocarmycinA, Du ocarmycinSA）一样,中间毗咯吲哚环上共有的的环丙基是该类化合物的药效基团。我们对谷田霉素产生菌Streptomyces SP.TP-A0265的突变株首先进行发酵,通过HPLC与LC-MS检测发酵液的组分,与野生型进行比较发现有两个新的化合物产生。经常规的硅胶柱层析、凝胶Sepha dex LH-20柱层析及半制备高效液相等手段我们从含新化合物的发酵液中分离到2个新化合物,最后我们通过现代波谱技术（IR、UV、ESI-MS、 HR-ESI-MS/MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1HCOSY、HMQC、 HMBC和NOESY等）确定了化合物的结构。这两个化合物骨架部分与谷田霉素类似,属于吡咯吲哚类杂环化合物。越野他汀（Kosinostatin）是2002年日本科学家从海洋来源的小单孢菌（Micromonospora sp A1304）中分离得到的蒽环类抗肿瘤抗生素,其生物活性是已知的蒽环类抗生素中较高的（IC50=0.10μM,比临床上广谱抗癌药阿霉素要高）,并且其结构非常特殊。我们对越野他汀的部分突变株进行了发酵培养,然后对其中的次级代谢产物通过常规的硅胶柱层析、凝胶SephadexLH-20柱层析及半制备高效液相等手段进行分离纯化,通过现代波谱技术对化合物的结构进行了鉴定。烟酸是生物体内一种必须的维生素,同时它还是重要辅酶NAD和NADP的直接前提,同位素标记的的烟酸对研究物质的代谢和天然产物的生物合成途径具有重要意义。在大肠杆菌体内,L-天冬氨酸在天冬氨酸氧化酶（NadB）、烟酸合成酶（NadA）、喹啉酸磷酸核糖转移酶（Na dC）和烟酸磷酸核糖转移酶（PncB）的依次催化作用下转化成烟酸。我们计划以同位素标记的L-天冬氨酸为原料,在以上各种酶的作用下体外合成同位素标记的烟酸。我们首先对编码各种酶的基因进行了克隆,然后与载体连接构建成重组表达质粒,并在大肠杆菌中进行表达,进而对各目标蛋白进行了分离纯化。我们已成功检测出喹啉酸磷酸核糖转移酶（NadC）和烟酸磷酸核糖转移酶（PncB）的活性,其他酶的活性检测正在进行。