Contribution of a novel gene to lysergic acid amide synthesis in Metarhizium brunneum.
Contribution of a novel gene to lysergic acid amide synthesis in Metarhizium brunneum.
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DOI：
10.1186/s13104-022-06068-2
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发表时间：
2022-05-18
影响因子：
1.8
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
真菌绿僵菌产生麦角酰胺类麦角生物碱，其中最丰富的是麦角酸α-羟乙基酰胺(LAH)。制造麦角生物碱的基因聚集在生产者的基因组中。产生 LAH 的真菌的基因簇包含一个名为 easP 的 α/β 水解酶折叠蛋白编码基因，其存在与 LAH 的产生相关，但其对 LAH 合成的贡献尚不清楚。我们通过基因敲除研究测试了 EasP 是否有助于 LAH 积累。我们通过基于 CRISPR/Cas9 的方法敲除 M. brunneum 中的 easP，LAH 的积累减少到野生型中观察到的量的一半以下。由于 LAH 积累减少而不是消除，我们鉴定并突变了 M. brunneum 基因组中 easP 的唯一密切同源物，我们将该基因命名为 estA。 easP/estA 双突变体与 easP 突变体在麦角酰酰胺积累方面没有差异，表明 estA 在该途径中没有作用。我们得出的结论是 EasP 有助于 LAH 积累，但不是绝对必需的。要么编码冗余功能且与easP缺乏序列同一性的基因位于麦角生物碱合成基因簇之外，要么EasP在LAH的合成中起辅助作用。在线版本包含可在 10.1186/s13104-022-06068-2 获取的补充材料。
The fungus Metarhizium brunneum produces ergot alkaloids of the lysergic acid amide class, most abundantly lysergic acid α-hydroxyethylamide (LAH). Genes for making ergot alkaloids are clustered in the genomes of producers. Gene clusters of LAH-producing fungi contain an α/β hydrolase fold protein-encoding gene named easP whose presence correlates with LAH production but whose contribution to LAH synthesis in unknown. We tested whether EasP contributes to LAH accumulation through gene knockout studies. We knocked out easP in M. brunneum via a CRISPR/Cas9-based approach, and accumulation of LAH was reduced to less than half the amount observed in the wild type. Because LAH accumulation was reduced and not eliminated, we identified and mutated the only close homolog of easP in the M. brunneum genome, a gene we named estA. An easP/estA double mutant did not differ from the easP mutant in lysergic acid amide accumulation, indicating estA had no role in the pathway. We conclude EasP contributes to LAH accumulation but is not absolutely required. Either a gene encoding redundant function and lacking sequence identity with easP resides outside the ergot alkaloid synthesis gene cluster, or EasP plays an accessory role in the synthesis of LAH. The online version contains supplementary material available at 10.1186/s13104-022-06068-2.
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