中文摘要：

本研究旨在获得具有重要药物开发价值的新型褐藻糖，以首次从海洋中发现的高产胞外褐藻多糖的假单胞菌(Pseudomonas sp.)QDA为宿主，通过褐藻糖合成途径和生化合成规律的全面剖析，将褐藻糖生物合成基因簇中的甘露糖醛酸-C5-异构酶（algG）设计为基因重组的靶点，利用组合生物合成的最新技术重塑菌体固有的褐藻多糖合成途径，合成富含甘露糖醛酸和富含古洛糖醛酸的新型褐藻糖类化合物，并确定糖的结构、推测产物形成规律及计算合成流量。建立高产新型褐藻糖的工程菌株，大量获得非天然的天然新型褐藻糖，丰富天然资源的多样性，满足人类日益增长的需求，解决制约褐藻糖类化合物成药的瓶颈因素，为寻找活性海洋糖乃至海洋糖类创新药提供崭新的技术途径和方法，对推动糖生物学和化学研究的深入开展具有重要意义。

结论摘要：

糖类化合物是药物的重要来源之一，但是迄今糖的结构分析、结构改造和合成仍是一个国际性的技术难题，严重制约了糖类药物的研究与开发。随着糖生物合成途径的阐明和DNA重组技术的发展，为新型活性多糖和寡糖的组合生物合成研究奠定了基础。本研究旨在获得具有重要药用价值的新型海洋糖类化合物，以从海洋中发现的高产胞外褐藻多糖的假单胞菌(Pseudomonas sp.)QDA为宿主，以褐藻多糖（Alginate）生物合成操纵元中的甘露糖醛酸-C5-异构酶（algG）和褐藻胶裂合酶（algL）为靶点，利用DNA重组技术, 重塑菌体固有的褐藻多糖合成途径。我们成功地构建了合成多聚甘露糖醛酸的△algG ::Gmr菌株；获得了产生低聚甘露糖醛酸的QDA-oligoM菌株（在△algG ::Gmr菌株中过量表达AlgL）和产生富含古罗糖醛酸的褐藻多糖的algG过量表达工程菌株。利用现代分离纯化和分析技术建立了目标糖制备和结构鉴定的技术体系。"非天然的天然"新型褐藻多糖和低聚糖的获得，不但丰富了褐藻糖类的多样性，而且解决了制约褐藻糖类化合物成药的瓶颈因素，为海洋糖类创新药的研究与开发提供了崭新的技术途径和方法。