开题报告
选题背景
海洋是一个低温、高压、高盐、缺氧、黑暗、贫营养等复杂而又特殊的环境，海洋微生物存在于这样的环境中逐步衍生出与陆地生物不同的遗传基因和代谢机制，成就了其独特的代谢系统，可以产生许多结构新颖、活性多样的天然产物。随着科技日益进步，人类对海洋微生物的研究日益成熟。近年来，从海洋微生物中发现新的海洋天然产物数量呈明显的上升趋势，2018年，最新报道的海洋天然产物中55%（857/1554）来源于海洋微生物[6]。海洋微生物天然产物主要来自海洋真菌和海洋细菌，除了生存在水体及海底沉积环境中的海洋细菌和真菌外，还包括很多与其他的海洋生物处于共生、附生等关系的细菌和真菌群体。
海洋真菌和海洋细菌，尤其是海洋放线菌（如链霉菌）是海洋微生物天然产物的热门来源，其中聚酮、二酮哌嗪、肽类是出现频次较多的化合物类型。海洋微生物天然产物的生物活性（包括抗菌活性、细胞毒性、抗真菌活性、抗癌、抗肿瘤、抗污、抗生物膜活性、抗氧化活性等）、全合成、生物合成（如生物合成基因簇、聚酮合酶合成途径）、基因组挖掘、代谢组学、结构解析、药理学及药物发现等关键词也出现频次较多，也侧面反映出这些内容是当前海洋微生物天然产物领域的重要研究主题。
从海洋真菌当中提取出的各类次级代谢产物具有不同的生物学活性以及良好的临床应用价值。真菌来源的聚酮类物质合成的药物如美伐他汀等对人体相关疾病有良好的临床治疗效果，具有明显的降脂作用[2]。而此类聚酮化合物能够在农用工业残留物中产生多种抗菌化合物，具有生态友好性[1]。
一项研究以滨海植物结香来源的一株共生曲霉菌D为对象，展开了对其次级代谢产物生物合成基因簇分析、次级代谢产物分离与鉴定以及聚酮类产物生物合成的研究。实验通过PDB培养基培养菌株，发酵结束后获取发酵液经过EtOAc浸泡，超声萃取，双层纱布过滤，减压蒸馏有机相，得到粗提物1。通过1H-NMR谱图分析出该菌代谢产物较为丰富。接着将粗提物1配置为不同浓度梯度的溶液，通过对照法测定其对细菌、真菌的抗菌活性，最后结合HPLC、1H-NMR对化合物进行单体化合物分离。最终得到的8个单体化合物的抑菌活性研究表明，化合物1-8对大肠杆菌、白色念珠菌和金黄色葡萄球菌均有一定的抑制作用；其中化合物8对幽门螺旋杆菌有较好的抑制作用[4]。
天然产物具有结构多样性和生物多样性，一直是发现先导化合物和新药的重要来源之一。Rugulosin最初分离自PenicilliumrugulosumThom，其结构与大黄素类化合物类似对，是一种真菌来源的聚酮类Hsp90抑制剂。对Rugulosin的研究表明，其对Hsp90的三磷酸腺苷酶（ATPase）活性表现出一定的抑制作用，IC50约为22.8mu;mol/L。Hsp90抑制剂最显著的特点是使客户蛋白降解，因此利用WesternBlot实验验证了Rugulosin对Hsp90的客户蛋白质的降解作用。运用分子对接方法，预测了Rugulosin与N-Hsp90的结合作用,并证实了其具有抗癌活性[5]。
由于生产菌株本身的生产性能可能导致产量低下，甚至某些基因簇在原始菌株中不表达，因此需要发展新的途径来生产这些活性化合物即建立生物合成基因簇的异源表达体系。大肠埃希菌具有优良的生长性能和完善的基因操作工具，一直是异源表达宿主菌株中研究的热点，但是其缺乏与天然化合物生物合成相关的某些分子机制，如糖基化翻译后修饰的步骤，因此大肠埃希菌也只能生产有限的天然化合物。[3]而酵母作为真核微生物，具有大肠埃希菌所不具有的优势：酵母有先进的异源蛋白折叠途径。当同时使用酵母信号序列时，酵母可以分泌经正确折叠和加工的蛋白质。因此，有功能的和完全折叠的异源蛋白可以分泌到培养基中[7]。
选题目的
