深海沉积物宏基因组文库是由我国学者构建的国际上首个深海宏基因组文库，该宏基因组文库克隆子的插入基因是与已有基因完全不同的新基因，处于深海特殊极端环境。本课题以高细胞毒活性克隆子为资源，开展活性次生代谢产物研究。拟选择诱导肿瘤细胞凋亡为初筛模型，细胞凋亡信号转导通路的Bcl-2,CHOP等关键蛋白表达为复筛依据，开展热液烟囱和多金属结核文库十个克隆子次生代谢产物分离、鉴定及活性研究，旨在寻找具有新骨架的先导化合物，开发抗肿瘤新药；研究活性次生代谢产物与外源插入基因的关系，探索生物合成机制，为组合生物合成奠定基础；采用HPLC-MS/MS研究热液烟囱和多金属结核区特殊基因片段产生次生代谢产物的特点及生物合成规律，探索次生代谢产物形成规律及深海特殊环境的化学生态学意义。

本课题主要围绕热液烟囱和多金属结核区两个文库克隆子及相关深海微生物开展抗肿瘤活性物质分离、结构鉴定、先导化合物合成及活性评价研究。取得的主要结果如下：（1）完成了深海沉积物中得到的一株青霉菌 Penicillium sp.F11的分离、鉴定及活性研究；（2）完成了从Penicillium sp.F11得到的化合物黑麦酮酸F（secalonic acid F）诱导HL60肿瘤细胞凋亡的分子机制研究；（3）完成了深海宏基因组库克隆子生物活性筛选、十二个克隆子次生代谢产物的分离鉴定及活性研究；（4）发展了快速分离微量混合物的多维制备液相色谱新方法；（5）完成了多吲哚类化合物的设计、合成及活性研究；（6）完成了12个克隆子的测序与功能基因分析研究；（7）完成了源于东太平洋的一株曲霉菌Aspergillus versicolor的分离鉴定及活性实验研究。