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Streptomyces sp.SCSIO03032是一株从印度洋深海沉积物中分离到的链霉菌，通过优化发酵条件，从其发酵产物中分离到双吲哚生物碱类化合物spiroidimicins、聚酮类化合物heronamides和piericidin A1等次级代谢产物。本研究以heronamides和piericidin A1为研究对象，通过体内基因缺失和体外生化活性鉴定对其生物合成机制进行了研究，结果如下: 1.结合heronamides和piericidin A1化合物结构特征和生产菌株SCSIO03032基因组测序分析，克隆鉴定了piericidin A1和heronamides的生物合成基因簇，确证了这两种化合物都是通过Ⅰ型PKS（聚酮合成酶）途径合成。 2.Piericidin A1生物合成基因簇大小约45 kb，由12个基因组成，包括6个Ⅰ型PKS基因pieA1-A6、2个吡啶环成环相关的基因pieCD、3个后修饰基因pieB1B2E和1个调控基因pieR。通过体内和体外实验证明了3个后修饰酶PieE，PieB1和PieB2功能。甲基转移酶PieB1负责吡啶环C-5位上氧甲基的形成;PieE为FAD依赖的单加氧酶，负责吡啶环C-4位上的羟化;甲基转移酶PieB2随后催化吡啶环C-4位上氧甲基的形成，生成终产物piericidinA1。 3.Heronamides类化合物生物合成基因簇的大小约90 kb，共编码21个基因。生物信息学分析显示8个PKS基因分散在基因簇内部，其中PKS合成酶HerA1、HerA2和HerC负责侧链的起始，HerBDEFG负责内酰胺环骨架的形成。除此之外还有编码侧链氨基引入的生物合成酶的基因HerIJSU,分泌和调控基因等。体内和体外实验证实P450氧化酶HerO负责大环内酰胺成环后C-8位上的羟化。 综上所述，本研究获得了聚酮类化合物heronamides和piericidin A1的生物合成基因簇，推导了生物合成机制，并详细阐述了部分基因的功能，为利用组合生物学获得更多的结构类似物奠定了基础。