誤食毒蘑菇引起的中毒事件是我國(guó)最主要的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一，但有毒蘑菇的產(chǎn)毒機(jī)理各異，其中含鵝膏環(huán)肽毒素的劇毒蘑菇——“蘑菇毒王”是導(dǎo)致致死性毒蘑菇中毒的主因。鵝膏環(huán)肽結(jié)構(gòu)與功能具有多樣性，除了人們熟知的毒素外還有免疫抑制、抗毒素、離子通道抑制等活性。這些環(huán)肽是寶貴的天然產(chǎn)物，其生物活性具有重要價(jià)值。例如，致人死亡的α-鵝膏毒肽，本身可與抗體偶聯(lián)治療癌癥等重大疾病，相關(guān)藥物已進(jìn)行臨床試驗(yàn)。因此，該鵝膏環(huán)肽價(jià)格高昂，目前市場(chǎng)售價(jià)為黃金的一萬(wàn)余倍。同時(shí)，劇毒鵝膏蘑菇中還存在大量未被認(rèn)識(shí)的新環(huán)肽，這些分子可能具有未知的重要生物學(xué)活性，相關(guān)研究工作不但具有理論價(jià)值，對(duì)環(huán)肽功能進(jìn)行深入研究還有重要現(xiàn)實(shí)意義。

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所真菌地衣多樣性與適應(yīng)性進(jìn)化研究團(tuán)隊(duì)建立了基因組導(dǎo)向新方法，聯(lián)合組學(xué)、高分辨質(zhì)譜、人工結(jié)構(gòu)分析、化學(xué)合成等手段，從黃蓋鵝膏（Amanita subjunquillea）、淡玫紅鵝膏（A. pallidorosea）、裂皮鵝膏（A. rimosa）、致命鵝膏（A. exitialis）和軟托鵝膏（A. molliuscula）中發(fā)現(xiàn)了14種新鵝膏環(huán)肽，其中2種環(huán)肽（CylK1 和 CylK2）具有全新結(jié)構(gòu)，預(yù)示它們可能具有新的功能。該結(jié)果表明，劇毒鵝膏蘑菇中存在一個(gè)大型的環(huán)肽庫(kù)且尚未被認(rèn)識(shí)，應(yīng)用基因組導(dǎo)向方法可以大大加速這一探索進(jìn)程。有趣的是，轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)表明劇毒鵝膏的“環(huán)肽生產(chǎn)線”能夠?qū)h(huán)肽生產(chǎn)進(jìn)行排序，在同一時(shí)間僅有少量的環(huán)肽處于活躍生產(chǎn)狀態(tài)，如此就能對(duì)該生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化配置，優(yōu)先生產(chǎn)最需要的環(huán)肽。研究表明劇毒鵝膏能夠合成大量未知鵝膏環(huán)肽，并且通過(guò)“智能化”的方式對(duì)環(huán)肽合成途徑進(jìn)行資源配置。

該研究成果分別以“Differential expression of amanitin biosynthetic genes and novel cyclic peptides in Amanitamolliuscula”和“Novel cyclic peptides from lethal Amanitamushrooms through a genome-guided approach ”為題在真菌學(xué)期刊Journal of Fungi發(fā)表。昆明植物所分類室呂李云嬌博士研究生和周生文碩士研究生分別為論文第一作者，羅宏副研究員為通訊作者。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（No. XDB31000000）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No. 31772377 和No. 31972477）項(xiàng)目的支持。

圖1. 軟托鵝膏的基因組及鵝膏環(huán)肽生源合成基因的表達(dá)調(diào)控

來(lái)源：易菇網(wǎng)