中科院植物所解析真菌棒曲霉素生物合成的分子途径及调控机制

发布时间:2019-03-21

记者从中国科学院植物研究所获悉,该所研究员田世平带领的团队通过多种途径,阐明了污染果实的一种重要真菌毒素——棒曲霉素在扩展青霉中生物合成的分子基础、合成途径及调控机制,为创制果实采后棒曲霉素防控技术具有重要意义。相关成果日前发表在国际学术期刊《环境微生物学》。


近日,中国科学院植物研究所田世平研究组在Environmental Microbiology上发表了题为Dissection of patulin biosynthesis, spatial control and regulation mechanism in Penicillium expansum的研究论文,真菌中棒曲霉素生物合成途径及其调控机制。



       研究人员在前期的工作中,从扩展青霉中鉴定到一个含有15个基因的棒曲霉素合成基因簇,揭示了棒曲霉素生物合成的分子基础和部分调控机制。近期,研究团队基于分子遗传学和生物化学证据,明确了棒曲霉素生物合成途径中第4步反应的产物为龙胆醛,而不是间羟基苯甲醛,解决了长期以来在此步反应上仅基于化学产物推断形成的争议。

       同时,研究人员还通过对棒曲霉素合成基因簇编码的全部15个蛋白及相关调控因亚细胞定位,初步确定了合成途径中各催化酶、转运蛋白和调控蛋白的亚细胞分布,勾勒出了棒曲霉素在扩展青霉胞内生物合成及转运路径的分子网络。  

       据了解,棒曲霉素又称展青霉素,是由青霉和曲霉等真菌产生的聚酮类次生代谢产物。毒理学研究显示,棒曲霉素对人和动物都具有毒性,能够导致人的呼吸和泌尿等系统的损害,以及神经麻痹、肺水肿、肾功能衰竭等。棒曲霉素主要污染果实及其加工产品,给消费者的身体健康带来巨大威胁。

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