赭曲霉毒素由許多曲霉屬和青霉屬類絲狀真菌代謝產生,包括19中結構類似的化合物,結構通式:R2=Cl或H;R3=H或OH;R4=H或OH;R5=H或OH。其中衍生物OTα(R1=OH,R2=Cl)、OTβ(R1=OH,R2=H)。
折疊編輯本段赭曲霉毒素A的生物合成途徑及其分子調控
赭曲霉毒素A(OTA)是主要由曲霉或青霉產生的重要的真菌毒素。OTA主要侵害腎臟和肝臟,具有致癌、致畸和免疫抑制等毒性。OTA由異香豆素衍生物和L-苯丙氨酸以酰胺鍵連接而成。前人通過OTA化學結構、同位素標記的底物飼喂以及非核糖體多肽合成酶基因(nrps)敲除后代謝分析,預測了OTA潛在合成徑,OTα、OTβ、OTB、OTC、蜂蜜曲菌素等可能作為關鍵中間代謝物參與OTA合成。其中,OTα、OTβ、OTC以及蜂蜜曲菌素是否確為OTA合成中的關鍵中間代謝物及其在OTA合成中可能合成順序存在分歧。在OTA合成的分子調控中,前人對全局調控因子(VeA和LaeA)、滲透脅迫調控因子(HOG)和氧壓調控因子(Aoyap1)均有所研究,其中炭黑曲霉(Aspergilluscarbonarius)中,laeA和veA缺失造成孢子數下降,nrps轉錄水平極低,OTA產量顯著降低;HOG的研究中,發(fā)現NaCl高滲下,OTA高產菌Penicilliumverrucosum、P.nordicum和A.carbonarius的HOG磷酸化水平提高,兩種青霉OTA產量增加,而A.carbonarius無影響,高濃度NaCl抑制A.carbonarius生長,而高濃度葡萄糖對其生長和產毒影響極小;Aoyap1敲除后赭曲霉OTA產毒增加,而氧化脅迫下則顯著下降,Aoyap1能夠有效調控赭曲霉OTA合成。由此看出,OTA的生物合成途徑及其分子調控仍需通過不同OTA產生菌的基因組學分析結合分子手段進行解析,OTA合成調控的解析將為其防控提供理論基礎。
折疊編輯本段OTA合成途徑
OTA合成的步驟分成三部分:
第一部分是聚酮合酶參與下生成蜂蜜曲霉素,然后?;罨?,蜂蜜曲霉素被甲基氧化為7-羧基蜂蜜曲霉素(OTβ),再由過氧化物酶參與氯化反應生成赭曲霉毒素α(OTα),該化合物隨后被三磷酸腺苷活化。
第二部分的苯丙氨酸通過莽草酸合成途徑,接著發(fā)生酯化反應,以便它能夠參與隨后?;D移反應。
第三部分是前兩部分活化的前體由多肽合成酶生成OTC,OTC是一種OTA的乙酯衍生物。最后一個步驟是由酯酶或酯交換反應,最后產生OTA 。
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