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棘球白素类化合物是新一代的抗真菌药物，它们的应用是在治疗真菌感染上一个里程碑式的成就。它们抑菌的机制是通过非竞争性的抑制1，3-β-葡聚糖合成酶的活性，导致真菌细胞壁不能正常形成。肺囊康定是由真菌Glarea lozoyensis产生的酰基化的环肽类化合物，属于棘球白素类抗生素家族。以肺囊康定B0为前体物研发出来的卡泊芬净(Cancidas，Merck&Co.，Inc)是第一个用于治疗人类侵入性真菌感染的的棘球白素类抗真菌药物。与传统的抗真菌药物如唑类、两性霉素B等相比有着高效、低毒的优势，使得其迅速成为了治疗侵入性真菌感染的一线药物。尽管肺囊康定在医学上有如此的重要性，但是我们对它们生物合成的遗传和分子机制还不清楚。因此，在本研究中我们发现并鉴定了肺囊康定的生物合成途径，此外我们对不同真菌中棘球白素类化合物生物合成基因簇进行了进化分析。 通过G.lozoyensis全基因组的分析，我们发现了大量编码次生代谢物合成酶的基因，这些基因分布于49个基因簇，进一步的分析找到了与肺囊康定生物合成相关的基因簇。基因敲除和化学结构分析找到了参与肺囊康定合成的关键酶，并鉴定了它们的功能。基因glpks4编码聚酮合酶(PKS)，负责合成10R，12S-二甲基豆蔻酸侧链，与其相邻的glnrps4编码非核糖体多肽合成酶(NRPS)，负责核心结构环六肽的合成。Gl-ligase编码的环腺苷酸依赖的乙酰辅酶A连接酶(AMP-dependent CoA-ligase)负责聚酮侧链的活化和将其转运至GLNRPS4的第一个硫酯酶(T)结构域启动环肽的合成，然而与emericellamide生物合成途径不同，肺囊康定合成基因簇中的酰基转移酶并没有参与肺囊康定的合成。两个细胞色素P450蛋白Gl-P450-1和Gl-P450-2分别催化L-高酪氨酸C4的羟基化和L-鸟氨酸C3和C4的双羟基化。敲除基因gl-htyA证实了该基因编码的酶是参与L-高酪氨酸合成的核心酶。综合上述结果，我们阐明了肺囊康定的生物合成途径。 系统发育和基因组分析发现，来自于不同真菌的棘球白素类化合物生物合成基因簇拥有高度保守的结构，并且与合成途径终产物的化学结构的变化形成了紧密的联系。根据化合物侧链的不同，可以将棘球白素类化合物合成基因簇分为两类:含有高还原性聚酮化合物侧链和脂肪酸侧链的基因簇。根据NRPS与合成途径中其它核心酶（环腺苷酸依赖的乙酰辅酶A连接酶、细胞色素P450、加氧酶和L-高酪氨酸合成酶等）的相似性和进化分析，可以将基因簇分为散囊菌纲和锤舌菌纲来源的两类。目前，对于锤舌菌纲真菌G.lozoyensis和粪壳菌纲真菌Tolypocladium parasiticum中棘球白素类化合物合成基因簇之间为何拥有如此高度相似性（约为90％）还没有明确的解释。