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猴头菌高多糖代谢途径及调控机制研究( Key metabolism pathways and regulatory mechanisms of high polysaccharide yielding in Hericium erinaceus )
M Gong H Zhang D Wu Z Zhang Y Yang
研究背景猴头菌是一种珍稀食药真菌，广泛应用于食品和医药领域。猴头菌多糖是主要的生物活性物质，在医药保健行业具有很高的生物活性价值。结果利用单分子实时测序技术，对猴头菌原始株HEA的基因组进行了分析，共发现基因组38.16Mb，编码9780个预测基因。系统基因组分析表明，猴头菌与牙本质菌的进化亲和力最接近。通过ARTP诱变获得的突变菌株HEB和HEC发酵菌丝体的多糖含量分别提高了23.25%和47.45%，并在HEC中产生了分子量为1.056×10Da的β-葡聚糖新组分。转录组和蛋白质组学综合分析表明，HEB和HEC中碳水化合物代谢途径模块的上调可能导致葡萄糖-6P的增加，促进多糖重复单元的合成。qPCR和PRM分析证实，参与碳水化合物代谢的大部分共富集和差异共表达基因与HEB和Hec的转录组和蛋白质组数据具有相似的表达趋势。Heatmap分析显示HEC中RAS-cAMP-PKA途径的蛋白表达谱明显降低，多糖含量增加了47.45%。S期进展阻断实验进一步验证了RAS-cAMP-PKA通路的功能障碍可能促进突变株HEC的高多糖和β-葡聚糖的产生。结论：本研究揭示了ARTP诱变诱导多糖合成增加的主要机制，探索了多糖合成的重要基因和途径。
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