一. 课题来源与背景：本项目在2016年获得了广东省自然科学基金面上项目经费资助（经费投入：10万元），为探索极地微生物资源在抗生素类新药开发方面的应用潜力提供了参考数据。

    二. 研究目的与意义：随着对陆生放线菌资源进行了50多年的研究开发，从其中发现的活性天然产物的重复率已高达95％，成了制约抗菌药研发的瓶颈。目前研究人员关注的热点已经从陆生放线菌转移到了海洋来源、极端环境、植物内生菌等具有特殊生态环境的放线菌资源上来。南极大陆的自然环境以极昼和极夜交替、寒冷、干燥及强紫外辐射而闻名。南极大陆因其独特的地理位置及严酷的自然环境条件，还未受到人类大规模污染，较好保留了原始状态，蕴藏着大量未知的微生物资源。极地微生物在特殊环境中对寒冷、干燥及强紫外辐射（尤其是低温）有独特的适应机制，形成了独特的生长代谢调控机制和化学防御机制，具备形成新颖的次生代谢产物的潜能。

    三. 主要论点与论据： 南极洲由于具有独特的地理位置和严酷的自然环境（严寒、干燥、强紫外线），使生活在该地区的微生物在基因组成、酶学特性以及代谢调控等方面具有独特的分子生物学机制与生理生化特性。近些年来国内外针对极地微生物的化学成分研究多数集中于真菌、细菌方面，对南极放线菌天然产物的研究相对较少，20多年来国内外仅有7篇报道（自中国第一次参加南极科考1986年计算）。2013年至今，本实验室开展了南极来源放线菌及其次生代谢产物的研究。从采自中国南极长城站、韩国金世宗站附近的潮间带沉积物样品中，共分离纯化放线菌 118余株。经抗菌、卤虫致死活性筛选，得到活性菌株十余株。结合发酵产物HPLC二维色谱图分析结果，进一步筛选出1株次生代谢产物类型较为丰富的南极放线菌Nocardiopsis sp. SCSIO KS107（采自中国长城站附近潮间带，62°10′58.38″S, 58°51′38.3″N）。为进一步开展南极来源放线菌活性成分的化学研究奠定了工作基础。

    四. 创见与创新：本项目开展了南极来源放线菌Nocardiopsis sp. SCSIO KS107所产的次生代谢产物研究和生物活性评价，增加了对南极来源放线菌所产的化学成分多样性的认识。对Nocardiopsis sp. SCSIO KS107提取基因组（5.77 Mbp）并进行测序，利用antiSMASH软件进行了生物信息学分析，结果显示该菌株具有编码27种次生代谢产物的潜力。本项目分离鉴定的11个产物分别属于I型PKS、 III型PKS和NRPS类型产物。以上结果表明该菌仍有产生多种次生代谢产物的潜力，值得进一步挖掘。此外本项目还开展了基因工程突变株ΔtiaM的次生代谢产物研究，发现了抗菌活性与上市药物台勾霉素活性相当的新化合物，申请了相关专利（申请号：CN201710923630.X）。该新化合物有开发成新型抗生素的潜力。本项目的研究成果已在天然产物研究领域主流期刊Journal of Natural Products杂志（II区，IF=3.808）上发表论文两篇（2016, 79(6): 1610-1618; 2018, 81(5): 1219-1224）；在中文核心期刊《中国海洋药物》杂志上发表论文一篇（2017, 36(3): 67-72）。申请了专利1项（申请号：CN201710923630.X）。

    五. 社会经济效益与存在的问题：暂无社会经济效益产生。存在的问题为Nocardiopsis sp. SCSIO KS107具有编码27种次生代谢产物的潜力，本研究目前只发现了其中的两类化合物。需要进一步研究。

    六. 历年获奖情况：无。