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基因中心在亞麻酸氧合物抑制黃曲霉毒素合成的機制研究方面取得新進展
近日，基因中心作物品質(zhì)控制與多組學技術(shù)創(chuàng)新團隊在氧化脂質(zhì)抑制黃曲霉毒素合成的機制研究方面取得新進展。研究成果以“Linolenic acid-derived oxylipins inhibit aflatoxin biosynthesis in Aspergillus flavus through activation of imizoquin biosynthesis”為題在農(nóng)業(yè)與食品領(lǐng)域權(quán)威期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院1區(qū)TOP，IF=5.895）在線發(fā)表。基因中心吳紹文博士、華南農(nóng)業(yè)大學張群潔博士和基因中心張文洋博士為論文的共同第一作者，基因中心晏石娟研究員為該論文的通訊作者。
黃曲霉毒素是由黃曲霉菌和寄生曲霉菌等曲霉真菌產(chǎn)生的一類劇毒、強致癌的次級代謝產(chǎn)物。玉米、花生等油料作物種子如保存不當容易受到曲霉真菌侵染從而產(chǎn)生黃曲霉毒素污染。據(jù)統(tǒng)計，每年由于黃曲霉毒素污染造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)十億元。因此，系統(tǒng)研究脂類物質(zhì)調(diào)控黃曲霉毒素合成的分子機理具有重要意義。本團隊前期研究發(fā)現(xiàn)亞麻酸氧合物能夠在不抑制黃曲霉菌的菌絲正常生長和產(chǎn)孢的情況下，完全抑制黃曲霉毒素的合成（Yan et al., Fungal Genetics and Biology, 2015）。
基于前期基礎(chǔ)，本研究使用多組學技術(shù)結(jié)合計算生物學和遺傳實驗驗證進一步解析亞麻酸氧合物抑制黃曲霉毒素合成的分子機制。多組學分析與代謝流分析結(jié)果顯示亞麻酸氧合物能夠特異性抑制黃曲霉毒素等次生代謝途徑，但也明顯促進包括三羧酸循環(huán)等在內(nèi)的初級代謝途徑；并在菌絲生長早期迅速激活黃曲霉菌胞內(nèi)次生代謝物imizoquin的合成；通過基因敲除和過表達菌株的遺傳驗證實驗和靶向代謝組分析明確了imizoquin合成途徑是亞麻酸氧合物抑制黃曲霉毒素合成的關(guān)鍵因素。進一步的熱蛋白組分析和分子動力學模擬表明imizoquin基因簇中的轉(zhuǎn)運蛋白ImqJ能夠與亞麻酸氧合物結(jié)合。本研究首次發(fā)現(xiàn)亞麻酸氧合物通過激活黃曲霉菌胞內(nèi)imizoquin合成途徑抑制黃曲霉毒素的合成。研究結(jié)果為氧化脂質(zhì)介導的黃曲霉毒素合成調(diào)控提供了新的見解，為控制黃曲霉毒素污染提供了新的理論基礎(chǔ)。
該研究得到國家自然科學基金、廣東省農(nóng)業(yè)科學院優(yōu)秀博士人才引進、中青年學科帶頭人培育項目、廣東省自然科學基金等多個科研項目的資助。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.2c06230
