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寄生性蠕虫和宿主之间的呼吸链存在较大差异,寄生性蠕虫为适应宿主体内的低氧环境,采用厌氧呼吸链(NFRD-fumarate还原酶,简称NFRD)进行电子传递。而哺乳动物不具有该酶系,因此厌氧呼吸链可以作为抗寄生性蠕虫药物研发的新靶标。同时厌氧呼吸链抑制剂可以通过抑制其活性选择性杀死肿瘤细胞DLD-1(人结直肠腺癌上皮细胞株)和Panc-1(人胰腺癌细胞株),因此厌氧呼吸链抑制剂也是潜在的抗肿瘤的药物。沃特曼内酯类化合物是从邬氏黄丝曲霉中分离得到的一类化合物,同已报道的厌氧呼吸链抑制剂Ukulactones具有一定的结构类似性。本研究首先以沃特曼内酯F为底物,使用12株海洋真菌对其进行生物转化。12株真菌均能将沃特曼内酯F转化为其结构类似物；但效率不同,其中DL1103的转化率最高,为10.7%；对其进行了分子水平的菌种鉴定,PCR产物为562 bp,经BLAST序列对比表明其同Aspergillus sp. nov. F1的同源性达到100%；对其进行了生物转化的放大实验,并对其转化产物进行了分离纯化。其次,建立了抗蠕虫活性评价体系。主要建成的模型包括厌氧呼吸链体系的NFRD酶系及其组成酶Complex Ⅰ、好氧呼吸链体系的NADH氧化酶及其组成酶Complex Ⅰ和Complex Ⅱ,共5个筛选模型。确定了各种模型的最佳反应条件,其中厌氧呼吸链体系中NFRD酶系为37℃, pH 7.2,350μM NADH,酶浓度为120μg/ml(厌氧环境)；其Complex Ⅰ为pH 7.2,0.32 mM RQ,0.35 mM NADH,酶浓度为160μg/ml;好氧呼吸链的NADH氧化酶的最佳反应条件为37℃, pH 6.8,350μM NADH,酶浓度为20 μg/ml;其Complex Ⅰ为 pH 6.8,0.74 mM DCIP,0.35 mM NADH,0.135 mM UQ 和 1 mM AntimycinA,酶浓度为45 μg/ml;其Complex Ⅱ为 pH 6.8,0.74 mM DCIP,0.35 mM Sodium succinate, 0.135 mM UQ和1 mM Antimycin A,酶浓度为45 μg/ml。 NFRD模型通过制造厌氧条件等条件的优化,解决了原方法可能活性评价不准确的问题。在上述工作的基础上测定了沃特曼内酯E、F和转化产物的活性,结果显示沃特曼内酯E和F对NFRD的IC50分别约为0.57和0.63 μM,对NFRD 中 Complex Ⅰ的IC50分别约为0.56和0.51 μM,对NADH氧化酶的IC50>100μM,对NADH氧化酶Complex Ⅰ和Complex Ⅱ的IC50>100μM,显示沃特曼内酯E和F对蠕虫厌氧呼吸链具有较强的活性。而转化产物对NFRD的IC50约为13.5μM,当其浓度135 gM时,其对好氧呼吸链的抑制作用不超20%。本研究为获得沃特曼内酯F的衍生物,发现活性更好的厌氧电子传递链抑制剂、揭示沃特曼内酯类化合物对厌氧呼吸链系统抑制的构效关系奠定了基础,也为将沃特曼内酯类化合物开发作为新型抗蠕虫和抗肿瘤药物提供了理论依据。