《靈芝中靈芝酸生物合成相關P450基因的鑑定與功能研究》是依託昆明理工大學，由徐軍偉擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：靈芝中靈芝酸生物合成相關P450基因的鑑定與功能研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：徐軍偉
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
靈芝酸是靈芝中的重要活性成分，它是一類高度氧化的羊毛甾烷類衍生物。在靈芝酸的生物合成中，細胞色素P450酶參與了中間代謝產物羊毛甾醇的後修飾形成靈芝酸的過程。鑑定和研究相關的P450基因對於解析靈芝酸的生物合成及其代謝調控具有重要的意義。對靈芝的基因組序列進行分析，發現其中的CYP512和CYP5144家族的P450酶可能參與了靈芝酸的生物合成。本課題擬在我們前期建立的靈芝基因轉化系統的基礎上，構建同源重組效率提高的靈芝工程菌株。在工程菌株中通過缺失和過量表達CYP512和CYP5144家族的P450基因，分析基因缺失/過量表達對靈芝酸積累和靈芝酸生物合成相關代謝流量譜的影響，鑑定參與靈芝酸生物合成的P450基因。進一步在酵母中異源表達及功能驗證關鍵的P450基因。本項研究有助於深入解析靈芝酸的生物合成及其調節機制，為今後廣泛利用藥用真菌生產有用次級代謝產物提供堅實的理論基礎。
結題摘要
靈芝酸是靈芝中的重要活性成分，它是一類高度氧化的羊毛甾烷類衍生物。在靈芝酸的生物合成中，細胞色素P450 酶參與了中間代謝產物羊毛甾醇的後修飾形成靈芝酸的過程。鑑定和研究相關的P450 基因對於解析靈芝酸的生物合成及其代謝調控具有重要的意義。本研究首先建立了真菌靈芝的同源基因轉化系統，並通過表達靈芝酸生物合成途徑的關鍵基因驗證了轉化方法的有效性，提高了靈芝中抗癌物質靈芝酸的含量。首次在真菌靈芝中實現了異源基因的表達，提高了靈芝細胞中靈芝酸的積累。利用同源基因轉化技術，缺失了靈芝的 Ku80 基因，並建立了靈芝的基因缺失/沉默平台。利用該方法成功抑制了靈芝中 Lig 4 和 Crz 等基因的表達。進一步通過 RNA-Seq 技術分析了可能參與靈芝酸生物合成的 P450 基因，克隆了14 個 P450 基因，通過基因表達量及靈芝酸積累的相關性分析，初步篩選了候選的 P450 基因。對目標 P450 基因進行基因沉默和過量表達獲得了相應的工程菌株。通過分析野生型菌株、基因沉默菌株和基因過表達菌株中靈芝酸生物合成的情況，確定了CYP512V2基因參與了靈芝酸的生物合成。
