鹅膏毒肽是我国蘑菇中毒事件中致死率最高的蘑菇毒素。鹅膏毒肽引起机体中毒的主要机制为鹅膏毒肽与真核生物RNA聚合酶Ⅱ (RNAP Ⅱ)特异性结合并抑制mRNA形成。本文系统整理了有关α-鹅膏毒肽与真核生物RNAP Ⅱ相互作用的国内外研究进展。由于同一时代各领域对该主题有不同研究角度,研究进展既有平行也有交叉,因此,本文将鹅膏毒肽与真核生物RNAP Ⅱ相互作用的110多年研究史(1907-至今)分为8个阶段,包括(1) 鹅膏毒肽的早期研究、(2) 化学结构解析、(3) 毒理学研究、(4) 构-效关系研究、(5) 生物化学研究、(6) 分子生物学研究、(7) 结构生物学研究和(8) 药物开发与评价。本文按以上顺序,分主题论述α-鹅膏毒肽与真核生物RNAP Ⅱ相互作用的研究历程和重要研究结果,以期给中毒和临床毒理学等领域带来新的思考。
与人类细胞相比,细胞壁为真菌的特有结构,因此作用于细胞壁的抗真菌药物相较于其他类型抗真菌药物而言具有高效、低毒的特点,是迄今为止安全性最高的一类抗真菌药物。本文对作用于细胞壁的抗真菌药物进行综述,根据作用机制及靶点的不同分别介绍葡聚糖合成酶抑制剂、几丁质合成酶抑制剂及糖基磷脂酰肌(glycosylphosphatidylinositol,GPI)锚定蛋白抑制剂,对其进行总结和归纳,为相关药物的研发及将来的临床应用前景提供参考。
鬼伞类真菌涉及蘑菇科的鬼伞属Coprinus以及小脆柄菇科的小鬼伞属Coprinellus、拟鬼伞属Coprinopsis、近地伞属Parasola、刺毛鬼伞属Tulosesus和心孢鬼伞属Narcissea。基于标本研究和文献记载,确认我国该类真菌57种：小鬼伞属9种,刺毛鬼伞属10种,心孢鬼伞属3种,拟鬼伞属25种,近地伞属8种,鬼伞属2种。本文记载1个新组合——速亡型心孢鬼伞Narcissea ephemeroides,中国新记录种11个：黄鳞小鬼伞Coprinellus ellisii、甜味小鬼伞Coprinellus saccharinus、锐突拟鬼伞Coprinopsis acuminata、非洲雪白拟鬼伞Coprinopsis afronivea、美丽拟鬼伞Coprinopsis bellula、钟孢拟鬼伞Coprinopsis mitraespora、麻醉拟鬼伞Coprinopsis narcotica、厚壁拟鬼伞Coprinopsis pachyderma、近雪白拟鬼伞Coprinopsis pseudonivea、施罗特近地伞Parasola schroeteri和刺毛近地伞Parasola setulosa。编制了中国鬼伞类真菌分种检索表,对新组合和中国新记录种进行形态学描述,并提供线条图。结合ITS和LSU序列片段,采用了最大似然法和贝叶斯分析法建立系统发育树,反映各类群之间的系统演化关系。
真菌是真核生物中除植物和动物的第三类生物,其中拥有肉眼可辨识的大型子实体的真菌被泛称为大型真菌,即人们所熟知的蕈菌、蘑菇。分类学上大多数物种来自担子菌门,少数来自子囊菌门。随着分子系统发育研究的开展,真菌分类学获得了巨大的进步,同时随着类群间进化关系认识的不断深入,近年来真菌分类系统经历了大量的调整,不断推陈出新,这让使用者难以把握。近期结合分子系统学研究的最新进展,担子菌门及子囊菌门的分类系统得以修订,为了方便广大研究者对大型真菌分类系统的需求,在中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室、中国科学院微生物研究所菌物标本馆、中国菌物学会、中国菌物标本馆联盟的支持下,结合相关研究成果,世界大型真菌分类系统及信息平台上线。该平台提供了完整的大型真菌分类系统及相关分类信息,并在广泛的国内外合作基础上,实现定期更新。这将满足不同领域的研究者对相关信息的需求,并为研究者提供学术交流平台,有力促进大型真菌分类系统的稳定性和前沿性。
牧草外生菌根菌黄绿卷毛菇Floccularia luteovirens具有较高的生态和经济价值,其生境微生物对其菌丝生长、菌根化和子实体形成具有促进作用。本研究利用高通量测序技术对西藏黄绿卷毛菇菌窝土壤及其周围无菇土壤微生物群落组成进行分析,挖掘促进黄绿卷毛菇生长的有益微生物资源。结果显示,西藏黄绿卷毛菇生境土壤细菌隶属于17门22纲116目161科227属,其中酸杆菌门、变形菌门、拟杆菌门和疣微菌门累计比例高达81.75%;生境土壤真菌隶属于5门17纲34目55科61属,子囊菌门和担子菌门累计比例高达80.89%。对比周围无菇土壤的微生物群落,促进黄绿卷毛菇生长的潜在细菌类群为Flavisolibacter、黄杆菌属Flavobacterium、芽单胞菌属Gemmatimonas、Haliangium、赛格特杆菌Segetibacter和鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas;促进黄绿卷毛菇生长的潜在真菌类群为斜盖伞属Clitopilus、丝膜菌属Cortinarius、被孢霉属Mortierella和毛霉属Mucor。土壤微生物促进黄绿卷毛菇生长繁殖的机制有待进一步研究。
真菌感染作为威胁人类健康的传染性疾病之一,是普遍的全球性问题。本研究通过在黑曲霉的孢子悬浮液中添加不同浓度的银杏内酯,收集黑曲霉菌丝体,评估黑曲霉线粒体的结构和功能,考察不同银杏内酯B和C对黑曲霉的抗真菌效果。透射电子显微镜扫描发现经银杏内酯B处理后的黑曲霉线粒体表现出明显的空泡化,基质结构被破坏;线粒体三羧酸循环中关键酶琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性下降,线粒体膜电位降低,丙二醛和活性氧水平显著升高。研究结果初步揭示了银杏内酯以剂量依赖的方式损坏线粒体膜的完整性,破坏线粒体结构,进一步损害线粒体功能;银杏内酯B的抗黑曲霉效果要显著高于银杏内酯C。
炭疽病是油茶Camellia oleifera的重要病害,该病害的优势致病菌是刺盘孢属Colletotrichum的果生刺盘孢C. fructicola,在全国的油茶产区普遍发生。我们前期发现组蛋白乙酰转移酶CfGcn5调控油茶果生刺盘孢的生长发育和致病过程,但组蛋白去乙酰化酶在该病菌中的生物学功能尚不清楚。本研究以组蛋白去乙酰化酶CfSnt2为研究对象,利用反向遗传学的方法,通过对野生型、CfSNT2基因敲除突变体及互补菌株的生物学表型进行比较分析,发现CfSNT2基因敲除突变体的菌丝生长速率明显减缓、分生孢子的产量显著减少、附着胞形成率降低、对细胞壁胁迫剂的响应异常,同时对油茶致病力显著减弱。以上现象说明CfSnt2调控果生刺盘孢的生长、产孢、附着胞的形成、对细胞壁完整性胁迫剂的耐受性及致病力。
为探究金针菇的密码子偏好性,挖掘高表达基因的特征信息,以金针菇基因组及转录组数据为材料,分析金针菇的密码子偏好性及其影响因素,并对发育阶段高表达基因进行功能注释和顺式元件分析。分析表明,金针菇高表达基因表现出较强的密码子偏好性,且其偏好密码子多以胞嘧啶(C)结尾,此外在高表达基因中存在6种氨基酸的最优密码子较为保守。在进化过程中,金针菇高表达基因密码子偏好性受到自然选择压力的影响较大。功能注释分类表明,高表达基因多为核糖体通路相关的基因,与蛋白质翻译和生物合成相关。顺式元件分析表明,高表达基因启动子区域大多存在MeJA响应元件、ABA响应元件、光响应元件及MYB转录因子结合元件。研究结果可为提高金针菇异源表达效率和挖掘强启动子提供理论基础和思路。
兰科植物手参Gymnadenia conopsea作为国家二级重点保护野生植物具有重要的药用价值。目前手参还未实现人工栽培,但其种子的真菌共生萌发已获成功。为明确除促萌发真菌外,还有哪些土著真菌参与了手参种子的萌发过程,本研究在自然条件下采用促萌发真菌伴播手参种子,获得了种子萌发形成的原球茎,进而对比了6种常见的培养基PDA (马铃薯葡萄糖琼脂培养基)、MMN (改良Melin-Norkrans培养基)、FIM (真菌分离培养基)、MEA (麦芽浸膏琼脂培养基)、CAM (胡萝卜葡萄糖琼脂培养基)和CMA (玉米粉琼脂培养基)对手参原球茎共生真菌分离效果的影响。共从6种培养基上分离获得了75个菌株,其中MMN、CAM、PDA、FIM、MEA、CMA培养基依次分离得到20株、16株、15株、11株、8株、5株菌。此外,真菌的多样性分析结果表明,MMN培养基的Chao 1、Shannon-Wiener和Simpson多样性指数最高,CAM和PDA培养基次之,CMA培养基最低。综上所述,真菌分离效果最好的是MMN培养基,其次是CAM和PDA培养基,而FIM和MEA培养基对真菌的分离效果影响不大,CMA培养基的分离效果最差。本研究结果可为其他兰科植物原球茎共生真菌的分离提供借鉴,所获得的菌株也有望进一步应用于功能菌剂的研发。
光照对金针菇生长发育及形态建成有重要作用。光受体隐花色素(cryptochrome)是响应光信号的主要受体之一。本研究首先鉴定了黄色金针菇FL19隐花色素基因Ffcry的基因和蛋白结构,并对其启动子中的顺式作用元件进行预测,其中包含有3个光响应元件。进一步对Ffcry基因在不同光照条件下的表达模式进行了系统研究,结果显示Ffcry基因在蓝光下表达量显著高于黑暗以及其他波长的光照条件;蓝光强度则在光通量为10 μmol/(m2·s)时Ffcry表达量最高,且Ffcry在蓝光照射20 min后逐渐上调表达,在180 min后表达量趋于稳定。最后,检测金针菇子实体不同发育时期发现,Ffcry基因在幼菇期菌盖中表达量最高,其次是伸长期菌盖和成熟期菌盖。该研究为后续研究隐花色素的分子功能以及深入揭示金针菇的光形态建成奠定了基础。
在我国河北省保定市采集到稀有地下真菌地菇状马蒂菌Mattirolomyces terfezioides新鲜子囊果。子囊果个体较大,直径可达10 cm,不规则球状或块状,白色或乳白色,表面有浅开裂,基部有长柄或无。产孢组织中实,成熟时黄褐色。子囊典型的8个孢子;孢子球形,无色至淡黄色,表面具有钝刺,基部连接形成不规则网纹。可能与桃树共生。地菇状马蒂菌子囊果含有丰富的C8挥发性化合物,主要是3-辛酮,1-辛烯-3-醇和3-辛醇(共占总挥发性成分含量的75%左右),少量含硫化合物被检测到。该研究为地菇状马蒂菌在我国的分布提供了新的证据和标本记录,首次分析了其挥发性物质的组成,为地下真菌资源的保护、开发和利用提供新的资源和数据支持。
探究桑黄饮片水提物对环磷酰胺所致免疫低下小鼠的免疫功能的影响。本研究以桑黄饮片为原料,采用超声和沸水提取方法得到桑黄饮片水提物,注射环磷酰胺造成小鼠免疫功能低下,通过测定脾脏和胸腺指数、血清免疫球蛋白和细胞因子、脾淋巴细胞增殖、碳粒廓清等实验,对免疫低下小鼠的免疫功能进行研究评价。结果表明,灌胃桑黄饮片水提物的小鼠与模型组相比,免疫器官指数、血清中免疫球蛋白含量、细胞因子水平、脾淋巴细胞增殖程度、巨噬细胞的吞噬速率和吞噬指数、小鼠耳肿胀度均有提高,脾脏苏木精-伊红(HE)染色也表明桑黄饮片水提物可以改善环磷酰胺导致的脾脏组织病理状态。本研究表明桑黄饮片水提物对环磷酰胺所致的免疫抑制小鼠具有良好的免疫保护作用,为桑黄饮片扩大临床应用提供实验依据。
以紫陀螺菌为对象,研究其子实体的化学成分及其抑制肿瘤细胞增殖活性。采用溶剂提取、柱层析和高效液相色谱等方法分离纯化化学成分,通过核磁共振和质谱技术鉴定单体化合物结构,运用结晶紫法评价单体化合物抑制肿瘤细胞增殖活性。从乙酸乙酯提取物中共分离鉴定6个单体化合物,分别为(22E,24R)-麦角甾-5,7,22-三烯-3β-醇(1)、3β,5α-二羟基-(22E,24R)-麦角甾-7,22-二烯-6-酮(2)、(22E,24R)-麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β-三醇(3)、吲哚-3-甲酸甲酯(4)、4,4-二甲基-1,7-庚二酸(5)和(8E,10E)-12羰基十八碳-8,10-二烯酸(6),其中化合物1为主要成分,相对含量为23.8%。活性测试结果表明3对人乳腺癌细胞株MCF-7 细胞、人胰腺癌细胞株PANC-1细胞和人乳腺癌细胞株MDA-MB-231细胞具有微弱的细胞增殖抑制活性。本研究首次报道了紫陀螺菌化学成分,对深入挖掘其在健康领域中的开发价值具有重要意义。
为考察皱环球盖菇子实体的抗氧化活性,利用溶剂萃取法得到皱环球盖菇子实体二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇和水4种不同极性萃取物,选用二苯基三硝基苯肼自由基(DPPH)法、羟基自由基法和还原力法对4种萃取物进行体外抗氧化活性分析。结果表明,乙酸乙酯萃取物显示了最强的抗氧化活性;通过超高效液相色谱串联三重四级杆飞行时间质谱法(UPLC-Triple-TOF/MS)分析了皱环球盖菇乙酸乙酯萃取物中化学组成,从中鉴定出9种化合物,多数为核苷类物质,具有很好的抗氧化活性。研究结果为皱环球盖菇的开发提供了理论依据和技术支持。
对采自安徽、河南、湖北、云南和西藏等地的丛赤壳科标本进行系统分类研究,综合形态解剖、培养性状、DNA序列和无性阶段特征,报道5个中国新记录种：肯达拉赤壳Cosmospora khandalensis,翠绿赤壳C. viridescens,剑孢新赤壳Neocosmospora protoensiformis,罗杰森假赤壳Pseudocosmospora rogersonii和瘤顶赤壳Tumenectria laetidisca,对它们的宏微观特征和菌落形态进行了描述及图示。
