磷脂酶D介导的磷脂酸调节灵芝三萜合成的分子机理
批准号:
31900027
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
刘勇男
依托单位:
学科分类:
微生物生理与生化
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
中文摘要
灵芝是名贵药用真菌,三萜是灵芝的关键药效成分。申请者前期研究发现,磷脂酶D(Phospholipase D,PLD)产生的磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)可调控三萜合成,但PA调控三萜合成的分子机理尚未阐明。本项目开展以下工作:1、利用PA-Beads富集与PA互作的蛋白,采用质谱对富集到的蛋白进行鉴定,运用Pulldown对鉴定到的蛋白进行验证。2、通过qRT-PCR和Western-blot筛选PA互作蛋白中调控三萜合成的相关蛋白,运用基因沉默、敲除和过表达技术研究筛选出的蛋白对三萜合成的调控作用。以期揭示灵芝胞内PA互作蛋白,阐明PA互作蛋白对三萜合成的调控机制。研究结果将解析PLD介导的PA调控灵芝三萜合成的分子机理,为三萜的高效定向生产奠定理论基础,同时,本研究鉴定到的PA互作蛋白,也为其他物种的PLD/PA信号通路相关研究提供借鉴。
英文摘要
Ganoderma lingzhi is widely recognized as a medicinal basidiomycetes. Triterpene acids (TAs) are well recognized as the major bioactive constituents and important medicinal index of G. lingzhi. Our previous research has shown that Phospholipase D (PLD) mediated phosphatidic acid (PA) regulates TAs biosynthesis in G. lingzhi. However, the molecular mechanism of PA regulating TAs biosynthesis has not been elucidated. This project intends to further carry out the following work: 1. PA protein interactors are enriched by PA-Beads, and then the enriched proteins are identified by mass spectrometry. Pulldown technique is used to verify the specific PA protein interactors identified by mass spectrometry. 2. qRT-PCR and Western-blot are used to screen proteins involved in the regulation of TAs biosynthesis from PA protein interactors. The regulation of screened PA protein interactors on TAs biosynthesis is analyzed by gene silencing, knockout and overexpression techniques. This project aims to clarify the intracellular PA protein interactors of G. lingzhi and elucidate the regulatory mechanism of PA protein interactors on TA biosynthesis. The results of this study will further elucidate the molecular mechanism of PLD mediated PA regulating TAs biosynthesis in G. lingzhi, laying a theoretical foundation for efficient directional production of TAs. At the same time, the PA protein interactors identified in this study will also provide a reference for the study of PLD/PA signaling pathways in other species.
灵芝是名贵药用真菌,三萜是灵芝的关键药效成分。前期研究发现,磷脂酶D(Phospholipase D,PLD)产生的磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)可调控三萜合成,为进一步阐明PA调控灵芝三萜合成的分子机制,本研究采用PA-beads富集结合LC-MS/MS技术,鉴定灵芝细胞中PA互作蛋白,结果共鉴定到了19个PA互作蛋白,主要包括细胞色素P450单加氧酶(GL22084)、特异性蛋白激酶MAPK(GL23765)、过氧化氢酶和细胞表面疏水性蛋白等。通过基因克隆、原核表达载体构建、蛋白诱导表达和分离纯化,获得了融合GST标签的GL22084和GL23765蛋白,采用GST-pull down实验,验证了灵芝GL22084和GL23765蛋白与PA互作。研究结果揭示了灵芝细胞中PA互作蛋白,为后续解析PLD介导的PA信号分子调控灵芝三萜合成的分子机理奠定了基础;同时,本研究鉴定到的PA互作蛋白,也为其他物种的PLD/PA信号通路相关研究提供借鉴。. 进一步从转录因子固醇调节元件结合蛋白SREBP(sterol regulatory element-binding protein)着手,采用DAP-seq技术,分析SREBP互作DNA,共获得2271个SREBP结合位点,SREBP最偏好的结合序列为5′-GRVGRVGRVGR-3′。进一步分析启动子结合位点附近的编码基因,共获得了1078个SREBP靶基因,功能注释显示,SREBP靶基因中有5个(g4989, g3847, g7601, g3941和g1941)编码萜类合成相关蛋白,6个基因(g4280, g4309, g1208, g5041, g6347和g805)编码脂质代谢相关蛋白。运用基因过表达技术构建SREBP过表达菌株,代谢组分析发现,与野生型菌株相比,SREBP过表达菌株中三萜合成中间代谢产物3,5-二羟基-3-甲基戊酸和羊毛甾醇以及17种三萜类化合物上调,并且多种磷脂、甘油脂以及鞘脂含量提高。本研究全基因组范围内揭示了SREBP调控灵芝三萜和脂质代谢的分子机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
Characteristics of the Genome, Transcriptome and Ganoderic Acid of the Medicinal Fungus Ganoderma lingzhi.
药用真菌灵芝基因组、转录组及灵芝酸特征
DOI:
10.3390/jof8121257
发表时间:
2022-11-28
期刊:
JOURNAL OF FUNGI
影响因子:
4.7
作者:
[Wu, Qiang, Liu, Huan, Shi, Yixin, Li, Wanting, Huang, Jia, Xue, Feifei, Liu, Yongnan, Liu, Gaoqiang]
通讯作者:
Liu, Gaoqiang
The bHLH-zip transcription factor SREBP regulates triterpenoid and lipid metabolisms in the medicinal fungus Ganoderma lingzhi.
bHLH-zip转录因子SREBP调节药用真菌灵芝中的三萜和脂质代谢
DOI:
10.1038/s42003-022-04154-6
发表时间:
2023-01-03
期刊:
Communications biology
影响因子:
5.9
作者:
[]
通讯作者:
DOI:
10.13345/j.cjb.210275
发表时间:
2021
期刊:
生物工程学报
影响因子:
--
作者:
[刘勇男, 尹媛媛, 郝宏伟, 王睿, 何哲, 田人元, 刘高强]
通讯作者:
刘高强
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
菌物学报
影响因子:
--
作者:
[郝宏伟, 陈意琪, 何姣, 李娜, 原成林, 刘勇男, 刘高强]
通讯作者:
刘高强
组蛋白H3乙酰化修饰调控灵芝子实体发育的分子机制
-
批准号:32573112
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50.00万元
-
批准年份:2025
-
负责人:刘勇男
-
依托单位:
转录因子 SREBP在热诱导灵芝三萜生物合成中的调
控机制研究
-
批准号:2024JJ5628
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:0.0万元
-
批准年份:2024
-
负责人:刘勇男
-
依托单位:
磷脂酸在热诱导灵芝三萜合成中的调控机理
-
批准号:2020JJ5972
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:0.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:刘勇男
-
依托单位:
国内基金
海外基金