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GPK连环夺宝:为了解鹅毒伞环肽的生物合成途径提供了更深入的认识

时间:2022/5/10 23:33:15   作者:   来源:   阅读:11   评论:0
内容摘要:中国科学院昆明植物研究所的研究人员在鹅膏菌环肽合成机理的研究方面取得了重要进展。他们不仅发现了两个新的鹅膏菌环肽合成的关键基因,而且首次证实了鹅膏菌、辣椒、环肽。鹅膏菌环肽毒素能够由蘑菇产生的原因是基因的水平转移。鹅膏是其中最好的。其鹅膏环肽的生物合成途径有很多创新,产毒能力提高了千万倍。毒蘑菇往往威胁人类健康,但也是...
中国科学院昆明植物研究所的研究人员在鹅膏菌环肽合成机理的研究方面取得了重要进展。他们不仅发现了两个新的鹅膏菌环肽合成的关键基因,而且首次证实了鹅膏菌、辣椒、环肽。鹅膏菌环肽毒素能够由蘑菇产生的原因是基因的水平转移。鹅膏是其中最好的。其鹅膏环肽的生物合成途径有很多创新,产毒能力提高了千万倍。

毒蘑菇往往威胁人类健康,但也是重要药物和功能分子的来源。最有害的有毒蘑菇是鹅膏菌属的某些真菌,大多数致命的中毒案例都是由这种蘑菇引起的。毒鹅膏中的毒素是鹅膏环肽,但鹅膏环肽并不是鹅膏属真菌所特有的,GPK连环夺宝,在真菌的远亲鹅膏属和鹅膏中也会产生这种毒素。

中国科学院昆明植物研究所的研究人员发现了鹅膏菌环肽合成的两个新的关键基因(P450-29和FMO1),它们是影响鹅膏菌环肽毒素合成的不同的加氧酶。位点(异亮氨酸C-5和脯氨酸C-4等)引入氧原子。如果没有这些氧原子,毒素的活性就会下降1000倍以上。这一结果使已知毒素合成基因的数量从原来的2个增加到4个,为了解鹅毒伞环肽的生物合成途径提供了更深入的认识。

此外,通过建立世界上唯一的毒鹅膏基因组平台,构建了毒鹅膏属、毒鹅膏属和毒鹅膏属13种毒鹅膏属物种的基因组数据库,并对毒鹅膏环肽进行了完整的分析。蘑菇生物合成途径的整体结构表明,蘑菇目3个不同属的鹅膏菌环肽的主要合成基因相同或相似,因此鹅膏菌环肽的生物合成途径具有同源性。系统发育和遗传学研究表明,毒鹅膏、毒鹅膏蝇和毒鹅膏蝇产生毒鹅膏环肽毒素的原因是基因水平转移。更深入的进化分析还表明,水平基因转移发生在很久以前,并不是直接发生在这些类型的蘑菇之间,而是作为供体,从未知的古代真菌物种中分离出来,传递给蘑菇


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