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综述2025, 50(6): 605-610.摘要：生物催化技术的革新正从单酶催化转向多酶级联体系，但高效人工多酶复合体的理性设计仍存在着巨大挑战。近
期上海交通大学倪俊团队通过破译多酶复合体的“空间结构-催化活性”构效关系，创新性地开发了智能化融合蛋白设计平台
iMARS(in silico multienzyme assembling by reshaping space)。该平台通过量化酶底物通道间距离和角度构建数学模型，结合虚拟
文库构建、蛋白结构预测及底物通道分析，实现融合蛋白活性预测与优化筛选，并在白藜芦醇、麦角硫因等规模化生产的多维
度生物制造场景下成功应用。该计算工具的开发突破了传统方法的瓶颈，有望推动生物制造产业向智能化、高效化转型升级。
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综述2025, 50(6): 611-620.摘要：二萜化合物广泛存在于植物、微生物和动物中，是自然界普遍存在的一类具有显著生物活性的天然产物，在医药、工业和农业等领域均有广泛应用。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为单细胞真核生物，其自身的甲羟戊酸途径可为二萜化合物生物合成提供基本前体，因具有完整的膜系统、细胞器结构和蛋白质表达修饰系统，比原核生物更适合异源酶的表达，已成为二萜化合物合成生物学研究的模式微生物底盘。因此，对酿酒酵母进行基因工程改造以高效合成活性二萜化合物及其中间体一直是合成生物学领域中的研究热点。本文综述了以酿酒酵母为底盘的活性二萜及其中间体的异源生物合成途径构建和优化策略，并对现存挑战以及未来研究方向进行了总结与展望，以期为二萜化合物的异源生物合成研究提供参考。
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综述2025, 50(6): 621-636.摘要：芽孢杆菌属(Bacillus)是一类具有较强环境适应能力的革兰阳性细菌，因其独特的芽孢形成过程及丰富的次级代谢产物，在基础研究与工业应用中均占据重要地位。聚酮类化合物作为芽孢杆菌次级代谢产物的重要组成，展现出多样的化学结构与广泛的生物活性，近年来逐渐成为研究热点。本综述系统整理了芽孢杆菌所产的5组含有聚酮结构单元的代表性化合物，围绕相关化合物的结构特征、生物活性及其生物合成机制进行了细致的研究进展总结，希望促进后续芽孢杆菌中新型聚酮类化合物的发现、合成机制研究与应用开发。
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综述2025, 50(6): 637-647.Abstract Terpenoids are among the most structurally diverse organic compounds in nature and have widespread applications in the fields of medicine, food, and agriculture. Actinomycetes, as an important source of numerous bioactive natural products, are capable of synthesizing a variety of terpenoids. These terpenoids derived from actinomycetes have garnered significant attention from the scientific community due to their novel structures and potential pharmacological activities. This review provided a detailed overview of the biosynthetic principles of terpenoids in actinomycetes and their main precursor supply pathways. It discussed strategies for the discovery of actinomycete-derived terpenoids and introduced the current research status of actinomycete chassis development. Additionally, this article reviewd the latest research progress on enhancing the yield and diversity of terpenoids in actinomycetes and other microbial chassis through metabolic engineering approaches. Finally, this article looked ahead to the application prospects of synthetic biology strategies, artificial intelligence technologies, and high-throughput automation technologies in terpenoid research. These advancements were expected to provide new ideas and methods for the more efficient discovery and production of actinomycete-derived terpenoids.
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综述2025, 50(6): 648-664.摘要：铁载体是微生物在铁限制环境下分泌的一类小分子金属螯合剂，在铁的摄取、宿主互作以及环境适应等过程中发挥着关键作用。假单胞菌(Pseudomonas spp.)作为代谢类型多样、生态分布广泛的革兰阴性菌，其铁载体系统以结构新颖、功能多元和生物合成路径复杂而备受关注。本文系统梳理了假单胞菌来源铁载体的化学结构特征、多样化生物功能(包括铁摄取、抗菌活性、植物促生作用等)以及主要的生物合成机制，重点涵盖非核糖体肽合成酶NRPS依赖型与非依赖型合成途径。同时，探讨铁载体在农业生物防治和医药领域的应用潜力，旨在为铁载体的理性设计与产业化开发提供理论支撑与研究参考。
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微生物药物筛选2025, 50(6): 665-674.摘要：目的 探究海洋无脊椎动物军舰翼蓑海蛞蝓共附生细菌的多样性、新颖性及其次级代谢产物的活性，为新型抗菌活性产物的发掘储备菌种资源。方法 基于6种分离培养基，利用稀释涂布法对采集于中国南海的军舰翼蓑海蛞蝓进行共附生细菌的分离，纯化后的菌株通过PCR扩增和测序，比对16S rRNA序列进行菌株多样性和新颖性分析；以菌株新颖性和分类为选择依据，挑选了66株共附生细菌进行发酵和提取，对提取到的次级代谢产物粗提物开展抗菌、抗生物膜以及抗大型海洋污损生物的活性筛选。结果 共分离鉴定出细菌729株，分布在7个纲、27个目、43个科、105个属。5株细菌对至少1株致病菌表现出抗菌活性；12株细菌对至少1株致病菌表现出抗生物膜活性；5株细菌对草苔虫幼虫的附着具有良好的抑制作用。3类生物活性筛选结果显示，共21株共附生细菌的次级代谢产物具有抗菌、抗生物膜或抗草苔虫附着的活性。结论 海洋无脊椎动物军舰翼蓑海蛞蝓的共附生细菌的多样性丰富，具有从中发现新活性次级代谢产物的潜力，值得深入研究。
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微生物药物筛选2025, 50(6): 675-682.摘要：目的 对云南省普洱市江城县的10个地衣来源内生真菌的多样性进行勘探，旨在丰富地衣内生真菌的多样性，并为特境微生物来源活性先导分子的发现提供菌种资源。方法 本文利用内转录间隔区(ITS)序列测定和在NCBI基因库中进行BLAST比对分析，对分离出的真菌进行初步鉴定，然后对真菌的发酵产物进行抗菌和抗肿瘤细胞活性测试。结果 本文从地衣中共分离得到130株内生真菌，并对它们的固体发酵提取物进行活性筛选，其中24株具有抗菌活性，5株具有显著的抗胰腺癌细胞MIA paca2活性。结论 本研究进一步丰富了地衣内生真菌的种类，同时，抗菌活性及抗肿瘤细胞活性菌株的发现为挖掘特殊生境来源真菌的活性次级代谢产物提供了菌株资源。
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分离纯化与活性研究2025, 50(6): 683-690.摘要：目的 研究一株植物内生真菌Stagonosporopsis sp. YZHH-J-1的次级代谢产物及其抗菌活性。方法 采用正、反相硅胶柱色谱以及高效液相等多种现代分离方法进行对该菌株粗提物分离、纯化；利用质谱(MS)和核磁共振(NMR)等波谱学技术对分离得到的化合物进行结构鉴定；评价单体化合物的体外抗菌活性以及生物被膜形成抑制活性。结果 从菌株Stagonosporopsis sp. YZHH-J-1大米固体发酵产物的乙酸乙酯粗提物中共分离鉴定了8个化合物，分别为aspergillol A (1)、阿魏酸(2)、4-羟基苯乙基乙酸酯(3)、对羟基苯乙酸甲酯(4)、吲哚-3-甲醛(5)、octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate (6)、(9Z,11E)-13-oxo-9,1-octadecadienoic acid (7)和亚油酸(8)。化合物1~8均为首次在Stagonosporopsis属真菌中分离得到；其中，化合物4、7和8具有抑制格特隐球菌活性，MIC值为32~64 μg/mL；此外，化合物7和8分别对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和青枯雷尔菌(Ralstonia solanacearum)具有抑制作用，MIC值分别为64 μg/mL和32 μg/mL。化合物7对MRSA以及化合物8对R. solanacearum的生物被膜形成均具有一定抑制活性。结论 植物内生真菌Stagonosporopsis sp. YZHH-J-1能够产生具有一定抗菌活性的次级代谢产物，为抗菌药物先导化合物的发现奠定了基础。
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分离纯化与活性研究2025, 50(6): 691-700.摘要：目的 从宁夏枸杞种植地的土壤来源链霉菌Streptomyces sp. NX-10中分离并鉴定其抗菌活性次级代谢产物。方法 采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱色谱和半制备高效液相色谱等技术分离纯化Streptomyces sp. NX-10的发酵提取产物，利用采集的质谱和核磁共振数据并结合文献比对，解析化合物结构。另外，通过微量二倍稀释法评估其抗细菌活性。结果 本研究从Streptomyces sp. NX-10中成功分离出5个白黄菌素类化合物(alboflavusins, AFNs)，包括一个含有开环哒嗪结构的新环六肽化合物AFN 741(1)及4个已知化合物AFN A4(2)、AFN A1(3)、AFN B1(4)和AFN A5(5)。抗细菌活性测试结果表明，化合物1~5对革兰阳性细菌均表现出较好的抗菌活性，其中5对藤黄微球菌和金黄色葡萄球菌的最小抑制浓度(MIC)值为0.39 µmol/L。结论 Streptomyces sp. NX-10能产生具有环六肽结构的白黄菌素类次级代谢产物。
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分离纯化与活性研究2025, 50(6): 701-709.摘要：目的 发现海洋链霉菌Streptomyces sp. DH-012的次级代谢产物及潜在药用价值。方法 对Streptomyces sp. DH-012菌株进行全基因组测序，运用antiSMASH生物信息学工具对该菌株的次级代谢产物生物合成基因簇进行预测与分析。采用大孔树脂、正相硅胶柱、ODS反相硅胶柱和高效液相色谱等，分离该菌株的次级代谢产物，通过核磁共振波谱(NMR)和质谱(ESI-MS)鉴定化合物结构。结果 全基因组测序分析结果显示链霉菌Streptomyces sp. DH-012的全基因组大小为8107437 bp，其中含有6673个编码基因，通过antiSMASH分析预测到40个次级代谢产物生物合成基因簇。从该菌株的发酵产物中分离鉴定了6个杀粉蝶霉素类(piericidins)化合物：piericidin A(1)、piericidin B(2)、IT-143-A(3)、IT-143-B(4)、SN-198-D(5)和iakyricidin A(6)。其中，化合物1、3~5显示出对多重耐药的金黄色葡萄球菌(革兰阳性菌)和肺炎克雷伯菌(革兰阴性菌)的抑制活性。结论 从海洋链霉菌Streptomyces sp. DH-012中分离得到6个已知的杀粉蝶霉素类化合物，该菌株含有多种次级代谢产物生物合成基因簇，具有合成新型生物活性分子的潜力，在天然产物发现和药物开发领域具有重要研究价值。
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分离纯化与活性研究2025, 50(6): 710-717.摘要：目的 探究海洋链霉菌DH-012次级代谢物IT-143-A的抗肝细胞癌作用及机制。方法 通过MTT细胞增殖检测、细胞克隆形成以及细胞形态观察探究IT-143-A对肝癌HepG2细胞增殖的影响；使用转录组学分析、细胞划痕实验和Transwell侵袭实验检测IT-143-A对HepG2细胞侵袭运动能力的影响；使用转录组学分析、流式细胞术和Western Blot检测IT-143-A对HepG2细胞活性氧(ROS)水平和细胞凋亡的影响；针对转录组数据分析IT-143-A对HepG2细胞其他方面的影响。结果 IT-143-A可时间和浓度依赖性地抑制HepG2细胞增殖(P＜0.05)，并显著抑制HepG2克隆形成能力(P＜0.01)；侵袭运动相关基因聚类热图显示IT-143-A作用影响HepG2细胞侵袭运动，细胞划痕实验和Transwell侵袭实验显示低浓度IT-143-A能够显著抑制HepG2细胞的侵袭运动能力(P＜0.05)；ROS相关基因的聚类热图显示IT-143-A影响HepG2细胞ROS水平，流式细胞术显示IT-143-A显著诱导HepG2细胞ROS水平上升(P＜0.05)；流式细胞术及Western Blot显示IT-143-A显著诱导HepG2细胞凋亡(P＜0.05)。结论 海洋链霉菌DH-012次级代谢产物IT-143-A具有抗肝癌作用，其通过影响HepG2细胞克隆形成、侵袭运动，诱导HepG2细胞ROS水平上升和凋亡发挥抗肝癌作用。
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质谱分子网络2025, 50(6): 718-728.摘要：目的 开展无花果内生真菌Alternaria sp. QDFB-2发酵液与菌丝体的化学成分分析，以挖掘其次生代谢潜力，为化合物靶向分离提供实验依据。方法 采用GPY培养基对Alternaria sp. QDFB-2进行静置发酵；测定发酵液及菌丝体粗浸膏的LC-MS/MS谱，并基于LC-MS/MS的经典分子网络(molecular networking，MN)和特征峰分子网络(feature based molecular networking，FBMN)分别进行化学成分的识别与结构预测及相对定量；最后利用MTT法评价发酵液及菌丝体粗浸膏的体外细胞毒活性。 结果 发酵液及菌丝体的化学成分差异显著，其在经典分子网络中皆存在特有分子簇，菌丝体含有更丰富的次生代谢产物；经检索GNPS光谱库与二级质谱比对，从发酵液和菌丝体中共识别出82个化学成分，包括：肽类、聚酮类、脂肪酸类、脂肪酰胺类、核苷类、甾醇类、生物碱类、tricycloalternarene(TCA)类、酚类、多元醇类、苯甲酸类、邻苯二甲酸酯类衍生物等；同时基于前体离子强度，分析发现发酵液和菌丝体中相对含量较高的10个化学成分；发酵液及菌丝体粗浸膏对A549细胞和SMMC-7721细胞有较弱的增殖抑制作用。结论 初步揭示Alternaria sp. QDFB-2的次生代谢产物谱以及化学成分分布，即：聚酮类化合物主要存在于发酵液，脂肪酸类和麦角甾醇类化合物主要存在于菌丝体；环二肽类、环四肽类和TCA类化合物为发酵液的主要次生代谢产物，脂肪酸类和环二肽类化合物为菌丝体的主要次生代谢产物。
