【摘 要】
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黄曲霉是一类世界范围内广泛存在的腐生真菌。它不仅能诱发人畜条件致病菌,同时污染粮食作物造成经济损失。黄曲霉产生的黄曲霉毒素被认为最强的致癌物之一。生物素作为重要的辅因子,参与生命活动中基础代谢反应（例如羧化反应和脱羧反应）。在真菌和细菌中都存在完整的生物素合成代谢系统,本文首次以黄曲霉生物素合成代谢过程的关键基因AfbioDA为研究对象,初步解析AfBioDA蛋白在黄曲霉生物素合成的生物学意义。通
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黄曲霉是一类世界范围内广泛存在的腐生真菌。它不仅能诱发人畜条件致病菌,同时污染粮食作物造成经济损失。黄曲霉产生的黄曲霉毒素被认为最强的致癌物之一。生物素作为重要的辅因子,参与生命活动中基础代谢反应（例如羧化反应和脱羧反应）。在真菌和细菌中都存在完整的生物素合成代谢系统,本文首次以黄曲霉生物素合成代谢过程的关键基因AfbioDA为研究对象,初步解析AfBioDA蛋白在黄曲霉生物素合成的生物学意义。通过生物信息学分析发现AFLA 049090基因所编码AfBioDA蛋白氨基酸序列和高级结构与EcBioD和EcBioA高度保守。同时AfBioDA蛋白存在两种结构域,其高级结构分别与大肠杆菌BioD和BioA高度相似。遗传回补大肠杆菌ΔEcbioD和ΔEcbioA突变体试验证实AfBioDA同时具有7-8-二氨基壬酸合成酶和生物素合成酶的活性。凝胶过滤层析和化学交联试验揭示AfBioDA蛋白天然状态下能够以单体、二聚体甚至多聚体的形式存在。亚细胞定位试验发现AfBioDA蛋白的N端信号肽转能够转运蛋白进入线粒体内发挥功能。为了探究AfbioDA基因缺失是否影响黄曲霉的生长发育及毒力,本研究构建了黄曲霉AfbioDA基因敲除及回补菌株。在GMM固体培养基生物素平板敏感实验揭示AfbioDA基因参与黄曲霉生物素合成代谢。表型实验证明AfbioDA基因不影响黄曲霉在丰富培养基的生长,但其产孢能力、产黄曲霉毒素能力以及侵染能力都略有降低。综上所述,在黄曲霉内,AfBioDA催化生物素合成前体7-8-二氨基壬酸和脱硫生物素的合成。AfBioDA蛋白在黄曲霉内线粒体内以单体、二聚体和多聚体的形式存在。AfbioDA基因的缺失降低黄曲霉的毒力。通过这些研究拓宽了人们对曲霉属关于生物素合成代谢机制的认识,为未来人类成功研发抑制药物提供理论基础。
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