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我所研究人员破解绿僵菌合成破坏素的生物途径

由绿僵菌产生的、具有杀虫及医药活性的非核糖体环六脂肽类次级代谢产物—破坏素(destruxin)最早于1961年被发现,目前已经鉴定的结构类似物有6大类、39种,不同结构的破坏素不仅具有广谱的杀虫活性,同时,对于癌症、老年痴呆和肝炎等疾病模型表现出不同程度的医药活性,但其生物合成途径一直不清楚。

元月9日,PNAS在线发表了我所王成树课题组解析绿僵菌生物合成破坏素的研究成果(Unveiling the biosynthetic puzzle of destruxins in Metarhizium species)。

王成树课题组与上海交通大学白林泉教授合作,通过对金龟子绿僵菌(产生破坏素)和蝗绿僵菌(不产生破坏素)进行比较基因组分析,确定了破坏素合成的目标基因簇,结合系列基因缺失与底物饲喂实验,解析了参与破坏素合成与修饰基因的种类、作用与功能。生物测定表明破坏素能够抑制昆虫宿主的细胞免疫及体液免疫,从而辅助、促进绿僵菌的侵染杀虫过程。进化分析表明,绿僵菌不同种类中破坏素合成基因簇构成与真菌杀虫作用相关。

该研究成果对于开展破坏素合成生物学研究,以及利用破坏素进行害虫生物防治与生物医药研究具有重要意义。该项研究获得了科技部和中科院知识创新工程支持。(王成树课题组供稿)

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