黑曲霉中生物合成赭曲霉毒素A的非核糖体肽合成酶基因的鉴定

作者：陈美榕; 张梦薇; 刘舒雯; 朱柳杨; **^*

来源：菌物学报, 2020, 39(03): 556-565.

DOI：10.13346/j.mycosystema.190275

• 黑曲霉
• 赭曲霉毒素A
• 非核糖体肽合成酶
• 基因敲除
• 实时定量PCR
• 高效液相色谱

赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)是国际癌症研究机构认定的"2B"类致癌物。黑曲霉Aspergillus niger是美国食品药品监督局认可的食品安全菌。然而近年来陆续发现某些黑曲霉菌株能够产生OTA,这会对人类健康构成潜在威胁。阐明黑曲霉生物合成OTA的关键基因有助于理解OTA生物合成机制,这对OTA污染的防控具有重要意义。本研究克隆了产OTA黑曲霉中非核糖体肽合成酶(NRPS)编码基因(An15g07910),并对其进行了生物信息学分析,在此基础上采用同源重组的方法敲除了该基因,获得了一株性能稳定的敲除突变株Δnrps。与野生株相比,Δnrps突变株的表型在CYA培养基中并无明显改变,但在7d培养期间完全失去了合成赭曲霉毒素α(ochratoxinα,OTα)和OTA的能力,而赭曲霉毒素β(ochratoxinβ,OTβ)的合成不受影响。在野生株培养过程中,该nrps基因前4d表达量逐渐增大,并在第4天达到最高,随后基因表达量逐渐下降并趋于稳定,这与OTA的含量变化基本一致。结果表明该nrps基因(An15g07910)参与OTA的生物合成,其编码的NRPS可能负责催化苯丙氨酸部分和二氢异香豆素部分的交联。

• 单位
  工业发酵微生物教育部重点实验室; 生物工程学院; 天津科技大学