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(lèi)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(zhuān)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)