产石杉碱甲内生真菌的复壮及产量提高研究

作者：肖郑鹏; 朱亚婷; 张雨轩; 罗杰; 刘东波; 康信聪^*

来源：微生物学报, 2023, 63(11): 4372-4382.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20230230

• 胶孢炭疽
• 复壮
• 组蛋白甲基化抑制剂
• 甘露醇
• 石杉碱甲

【目的】千层塔中分离得到的内生真菌胶孢炭疽Cg01可合成石杉碱甲(huperzine A, HupA)，但产量较低，且随着继代的增加，产量下降，菌株退化严重。研究表明，表观遗传修饰与次生代谢产物的合成密切相关。本研究旨在提高HupA的产量，改善退化菌株的品质，并从表观遗传修饰的角度探讨次生代谢产物合成的机理。【方法】通过改变培养基碳源、添加生物诱导子，根据胶孢炭疽Cg01的菌落形态、菌丝生长速度、生物量及HupA产量等筛选复壮培养基；添加不同浓度的组蛋白甲基化转移酶抑制剂，检测HupA的产量，筛选提高HupA产量的小分子抑制剂；检测相关表观遗传修饰基因的表达。【结果】添加同源刺激物千层塔茎叶汁，对胶孢炭疽Cg01的菌落形态、生长速度、形态特征及生物量无显著影响，但可提高Hup A的产量，传代至第5代时为对照组的1.67倍(125.7μg/L)。添加千层塔茎叶汁能显著降低组蛋白甲基化转移酶Cg12377、组蛋白去乙酰化酶Cg15620、DNA甲基化转移酶Cg02440基因的表达，提高组蛋白去乙酰化酶Cg02312基因的表达。UNC0224对内生真菌胶孢炭疽菌的HupA产量无显著影响；2-15μmol/L BRD4770能显著提高HupA的产量(169.57-152.10μg/L)。BRD4770组处理后，相关表观遗传基因Cg12377、Cg02440、Cg02312和Cg15620的表达量都显著下降。【结论】添加千层塔茎叶汁培养胶孢炭疽Cg01可维持其合成次生代谢产物的能力；添加组蛋白甲基化转移酶抑制剂BRD4770可提高HupA的产量。本研究为解决内生真菌大规模生产过程中的菌株退化问题提供了参考，并为组蛋白甲基化影响次生代谢产物的合成提供了依据。

• 单位
  国家中医药管理局; 湖南农业大学