近日,我校食品与质量工程学院教师张婷博士发表《Kinase POGSK-3β modulates fungal plant polysaccharide-degrading enzyme production and development》论文。《Applied Microbiology and Biotechnology》(《应用微生物学与生物技术》)期刊在WOS期刊SCI分区(2022-2023年最新版)为Q1,近五年影响因子为5.2,该期刊重点关注原核或真核细胞、相关酶和蛋白质;应用遗传学和分子生物技术;基因组学和蛋白质组学;应用微生物学和细胞生理学;环境生物技术;工艺和产品等。
该研究首次探索了POGSK-3β在调控草酸青霉(Penicillium oxalicum)植物多糖降解酶(plant polysaccharide-degrading enzymes, PPDEs)产生以及菌丝生长和分生过程中的新调控作用。这些发现为真菌PPDE基因表达的调控机制提供了新的见解,并确定了工业应用基因工程的潜在靶点,具有十分重要的意义。
丝状真菌草酸青霉能够分泌完整的PPDEs。糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)介导真核细胞中的各种细胞过程,但人们对其在丝状真菌中PPDE生物合成的调控机制仍然知之甚少。该研究采用生物化学、微生物学和大数据分析对草酸青霉GSK-3β的同系物POGSK-3β(POX_c04478)进行了表征。结果发现,与草酸青霉亲本菌株ΔKu70相比,使用铜响应启动子替换系统敲低POGSK-3β会导致突变体的滤纸纤维素酶、可溶性淀粉降解酶和生淀粉降解酶的产量分别减少53.5 - 63.6%、79.0 - 92.8%和76.8 - 94.7%。进一步研究发现POGSK-3β能够促进了菌丝生长和分生。转录组分析和实时荧光定量反转录PCR分析表明,POGSK-3β能动态调节主要PPDEs编码基因以及真菌发育相关基因的表达。这些结果拓宽了我们对GKS-3β调控功能的理解,并为基因工程提供了一个很有前景的靶标,以提高丝状真菌PPDE的产量。

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