Nocardia sp. CS682 는 항균, 항진균, 세포독성 및 면역억제활성을 가진 이차 대사산물을 생산할 수 있는 호기성 및 그람양성 방선균입니다. Nocardia sp. 1-(α-L-(2-O-methyl)-6-deoxymannopyranosyloxy)-3,6,8 trimethoxynaphthalene (IBR-3) (자외선 차단 물질)은 CS682DR. 균주로부터 생합성되는 이차대사물질중에 하나이다. IBR-3 의 생합성은 ThnM1, ThnM2, ThnM3 및 ThnA 으로 유전자 분석 결과 3 개의 메틸전이효소 및 1 개의 폴리키타이드 합성효소 (PKS)로 추정된다.
ThnM1 은 여러 안트라퀴논 및 플라보노이드 천연물에 있는 람노오스 구조 2'-하이드록실 그룹에 당 위치특이적 메틸그룹을 전달하는 효소인 반면에, ThnM3 도 메틸그룹을 전달하는 효소로 위치선택적 나프탈렌 O-메틸전이효소이다. ThnM1 효소는 다양한 람노오스를 포함된 안트라퀴논 및 플라보노이드 에 적용한 결과 quinizarin-4-O-α-L-rhamnoside (QR)가 ThnM1 효소에 대해 최적의 기질임을 확인하였고, ThnM3 효소는 다양한 디하이드록시 나프탈렌에 테스트한 결과 1,8-디하이드록시 나프탈렌이 최적의 기질이다. 따라서 두 효소는 대장균을 유전자 재조합하여 전세포 생물전환 방법으로 메톡시-람노실 안트라퀴논 유도체 및 1,8 디히드록시 나프탈렌을 생산하는 균주를 개발했다. 개발된 ThnM1 효소가 발현되는 균주로부터 안트라퀴논 구조를 가진 세 가지 신규물질인 quinizarin-4-O-α-L-2'-Omethylrhamnoside (QRM), chrysazin-8-O-α-L-rhamnoside (CR) 및 chrysazin-8-O-α-L-2'-O-methylrhamnoside (CRM) 합성했으며, ThnM3 효소가 발현되는 균주로부터는 1,8-dimethyoxy naphthalene 을 합성했다.
Isofuranonapthhoquinones (IFQs)는 Nocardia sp. CS682DR 균주에서 생산되는 tricyclic naphtho[2,3-c]furan-4,9-dione 고리구조를 가진 천연물이다. Streptomyces sp.에서 ifn 유전자 집단으로 알려진 것과 유사성 높은 유전자 집단이 Nocardia sp. CS682 지놈분석 결과 유사 fnq 유전자 집단이 확인되었고, 유사 fnq 유전자 집단은 Nocardia sp. CS682DR 균주에서 분리된 IFQs 계열인 신규 물질인 NOC-IBR1, and NOC-IBR2 가 생합성에 관여한다.
폴리키타이드 합성효소 (ThnA)는 Nocardia sp. CS682 균주에서 1,3,6,8 Tetrahydroxynaphthalene (THN)의 생합성 과정에 신규 폴리키타이드 합성효소이다. 폴리키타이드 type III 합성효소 유전자인 thnA 는 S. lividans TK24 에서 발현하여 전사가 되는지 Real-Time PCR 에 의해 확인과 이 작업 동안 합성된 제품의 세포 독성 및 항균 활성을 평가했습니다. 이 3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드(MTT) 비색 검정을 위해 상이한 암 세포주에 대해 분석했습니다. 14 개의 그람 양성균과 4 개의 그람 음성균을 포함한 18 종의 슈퍼버그에 대한 화합물의 항균 효과를 조사했습니다. 또한 위에서 합성한 화합물에 대한 MIC 및 MBC 값도 찾았습니다. 메틸화된 제품은 또한 테스트한 모 화합물보다 더 우수한 항암 및 항균 활성을 갖는 것으로 밝혀졌습니다.