蜜环菌属真菌CPCC 400891中倍半萜合成酶多样性与功能研究

摘要

本论文以蜜环菌属（Armillaria mellea）真菌CPCC 400891为研究对象，基因组挖掘分析发现该菌株基因组中含有18个倍半萜合成酶编码基因，但其功能却鲜有报道。采用色氨酸营养缺陷型表达载体pYET，并以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）BJ5464为宿主菌分别表达蜜环菌来源的18个倍半萜合成酶编码基因（Arm＿STS1-Arm＿STS16）。结合气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS）分析平台，对构建的重组菌（BJ-Arm＿STS1-BJ-Arm＿STS16）发酵产物进行采集分析。结果显示，蜜环菌CPCC 400891来源的12个倍半萜合成酶归属于新的类群：亚家族Ⅳ。同时，10个倍半萜合成酶在酿酒酵母中确定表达。根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的标准参考数据库（https：//webbook. nist. gov/）检索比对，共鉴定17个倍半萜（醇）分子，包括α-雪松烯、β-雪松烯、罗汉柏烯、杜松萜烯、β-花柏烯和毕橙茄醇等。GC-MS检测分析发现，亚家族Ⅳ类群倍半萜合成酶均能合成多个（种）倍半萜分子。综上所述，本研究为后续改造并优化特定倍半萜合成酶，从而为深入开展STSs的催化机制研究奠定基础，也为从蘑菇类大型真菌中发现更多新颖的倍半萜合成酶提供依据和思考。

关键词

蜜环菌属 / 基因组挖掘 / 倍半萜合成酶 / 异源表达 / 分子系统进化树 / 功能鉴定