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药用真菌乌灵参黑色素生物合成研究
Study on biosynthesis of melanin in medicinal fungus Wulingshen
- 上海中医药杂志 2025年59卷第8期 页码：14-22
- 作者机构：
1.上海中医药大学中药学院中药学教研室（上海 201203）
2.上海中医药大学创新中药研究院手性药物研究中心（上海 201203）
- 作者简介：
蔡奕泽，男，硕士研究生，主要从事中药活性分子的生物合成研究
王海颖，教授；E-mail： wanghaiying_7@hotmail.com
- 基金信息：国家自然科学基金项目(82374015);上海市中药化学生物学前沿基地项目（2022年）
DOI：10.16305/j.1007-1334.2025.z20250407007
中图分类号：收稿日期：2025-04-07，
纸质出版日期：2025-08-10
- 稿件说明：
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蔡奕泽,赵群飞,王海颖.药用真菌乌灵参黑色素生物合成研究[J].上海中医药杂志,2025,59(8):14-22.
CAI Yize,ZHAO Qunfei,WANG Haiying.Study on biosynthesis of melanin in medicinal fungus Wulingshen[J].Shanghai Journal of Traditional Chinese Medicine,2025,59(8):14-22.
蔡奕泽,赵群飞,王海颖.药用真菌乌灵参黑色素生物合成研究[J].上海中医药杂志,2025,59(8):14-22. DOI： 10.16305/j.1007-1334.2025.z20250407007.
CAI Yize,ZHAO Qunfei,WANG Haiying.Study on biosynthesis of melanin in medicinal fungus Wulingshen[J].Shanghai Journal of Traditional Chinese Medicine,2025,59(8):14-22. DOI： 10.16305/j.1007-1334.2025.z20250407007.
摘要
目的
2
解析珍稀药食两用真菌乌灵参黑色素的生物合成机制，并推动其开发应用。
方法
2
采用多组学整合分析筛选潜在黑色素生物合成基因簇（
mel
），利用合成生物学技术构建米曲霉异源表达系统，实现基因簇功能重构，结合高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）与单晶X射线衍射技术对代谢产物进行分离鉴定。
结果
2
首次在乌灵参中鉴定出1，8-二羟基萘（1，8-DHN）型黑色素合成基因簇（
mel
），并通过异源表达成功重构其生物合成途径。从米曲霉转化株中分离获得关键中间体小柱孢酮［（
R
）-Scytalone］，经晶体结构解析（CCDC 2440681）确证其立体构型。
结论
2
本研究初步阐明了乌灵参中1，8-DHN型黑色素的生物合成机制。
Abstract
Objective
2
To elucidate the biosynthesis mechanism of melanin in the rare medicinal and edible fungus Wulingshen （
Xylaria
spp.） and promote its development and application.
Methods
2
Potential melanin biosynthesis gene clusters （
mel
） were screened using multi-omics integrated analysis. A heterologous expression system in
Aspergillus oryzae
was constructed through synthetic biology techniques to functionally reconstruct the gene cluster. Metabolites were isolated and identified via high-performance liquid chromatography-mass spectrometry （HPLC-MS） and single-crystal X-ray diffraction.
Results
2
The 1，8-dihydroxynaphthalene （1，8-DHN）-type melanin biosynthesis gene cluster （
mel
） was identified for the first time in Wulingshen. The biosynthetic pathway was successfully reconstructed through heterologous expression. The key intermediate （
R
）-Scytalone was isolated from
A. oryzae
transformants， and its stereochemical configu
ration was confirmed by crystal structure analysis（CCDC 2440681）.
Conclusion
2
This study preliminarily clarified the biosynthesis mechanism of 1，8-DHN-type melanin in Wulingshen.
关键词
Keywords
references
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