揭示赭曲霉毒素的合成分子途径——一个有趣的农业学术探究。

揭示赭曲霉毒素的合成分子途径——一个有趣的农业学术探究。

对赭曲霉毒素的生物合成途径及其调控机制的研究在中国农业科学院农产品加工研究所的农业学术活动中取得了重要突破,刘阳团队发现了一个基因簇负责该毒素的合成并阐明了合成步骤及两个关键调控基因。这项研究首次系统报道了赭曲霉毒素的合成分子途径,相关成果发表于美国微生物学会权威期刊《应用与环境微生物学》并被评为亮点论文。文章配有图片。

赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的广泛污染已成为威胁食品安全、造成经济损失并危害人类健康的严重问题。中国农业科学院农产品加工研究所的农业学术活动揭示了这一问题的合成机制。据刘阳团队研究发现,赭曲霉中存在一个赭曲霉毒素的基因簇,其中包含4个合成基因(OtaA-D)和1个调控基因(OtaR1)。研究表明,聚酮合酶(OtaA)是OTA合成的启动酶,使用乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A合成7-甲基蜂蜜曲菌素,随后被单加氧酶(OtaC)催化氧化成OTβ。最后,OTβ与L-β-苯基丙氨酸在NRPS酶的作用下形成OTA。以上发现有望为OTA毒性及食品安全的解决提供技术支持。

国家重点研发计划、国家自然科学基金、973计划和中国农科院科技创新工程的资助支持下,来自中国农业科学院的教授刘阳领导的研究团队揭示了赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的合成机制。新研究表明赭曲霉中存在一个包含4个合成基因(OtaA-D)和1个调控基因(OtaR1)的基因簇,其中聚酮合酶(OtaA)是OTA合成的启动酶,其利用乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A,经过多步反应,最终被卤代酶(OtaD)催化形成OTA。同时,研究人员还发现一个重要的调控机制,即OtaR1和OtaR2共同调控OTA的合成,其中OtaR1是途径特异性调控基因,控制4个合成基因的表达。这项研究为农产品中OTA的防控提供了新靶点,对预防和控制赭曲霉毒素污染具有重要意义。本文的助理研究员王龑和博士研究生王刘庆为共同第一作者,刘阳研究员为通讯作者。该研究成果已发表于Applied and Environmental Microbiology。原文链接:https://ifst.caas.cn//aem.asm.org/content/early/2018/07/23/AEM