文章名稱：Biotransformation of triterpenoid ganoderic acids from exogenous diterpene dihydrotanshinone I in the cultures of Ganoderma sessile（Microb Cell Fact，IF=6.4，2023.7）

客戶單位：遵義醫(yī)科大學(xué)

研究材料：無柄靈芝真菌菌絲體

拜譜提供技術(shù)：轉(zhuǎn)錄組測序、TMT定量蛋白質(zhì)組學(xué)

通過對無柄靈芝真菌菌絲體進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序共得到67230個轉(zhuǎn)錄本和14298個單基因。在這些單基因中，492個被鑒定為差異表達(dá)基因（DEGs），其中213個表達(dá)上調(diào)，279個表達(dá)下調(diào)（圖1A）。GO富集分析后，DEGs分為生物過程（BP）、細(xì)胞成分（CC）和分子功能（MF）3類。在BP類別中，出現(xiàn)了前三個子類別：抗生素分解代謝過程，醋酸鹽代謝過程和甲酸鹽代謝過程;而在CC類別中，細(xì)胞外區(qū)、突觸復(fù)合體、突觸結(jié)構(gòu)是前三個亞類。對于MF類別，甲酸脫氫酶（NAD）活性、氧化還原酶活性和酸氨（或酰胺）連接酶活性是前三個亞類別（圖1B）。在DEGs的KEGG通路分析中，前30條富集度最高的通路中有27條屬于代謝，其中甲烷代謝、乙醛酸鹽和二羧酸鹽代謝、丙酸鹽代謝信號通路顯著富集（圖1D）。

圖1|轉(zhuǎn)錄組分析和功能分類

(圖源：Wang X., et al., Microb Cell Fact., 2023)

通過對無柄靈芝真菌菌絲體進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，總共確定了16,457種獨特肽、2606種蛋白質(zhì)和2588種定量蛋白質(zhì)。在閾值|FC|>1.2和p<0.05的篩選條件下，在這2606種蛋白質(zhì)中，94種被鑒定為差異表達(dá)蛋白（DEPs），其中52種上調(diào)，42種下調(diào)（圖2A），圖2C顯示了差異表達(dá)蛋白的聚類分析熱圖。從GO分析來看，BP類別顯示，大多數(shù)DEPs參與醋酸鹽代謝過程、抗生素分解代謝過程和藥物分解代謝過程。CC類DEPs在細(xì)胞外區(qū)、過氧化物酶體和微體中占比最高，氧化還原酶活性和甲酸脫氫酶（NAD）活性在MF類中DEPs的比例最高（圖2B）。與轉(zhuǎn)錄組結(jié)果相似，KEGG通路分析顯示，許多DEPs在代謝中富集，其中3條最富集的途徑是光合生物中的碳固定、碳代謝和MAPK信號通路（圖2D）。此外，通過分析GO數(shù)據(jù)庫的CC對DEPs進(jìn)行亞細(xì)胞定位分析和注釋（圖2E），DEPs主要分布在細(xì)胞質(zhì)（40.66%）、細(xì)胞膜（17.58%）、線粒體（12.09%）和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（8.79%），理論上是GAs生物合成的主要位置。

圖2|蛋白質(zhì)組的定量分析和功能驗證

(圖源：Wang X., et al., Microb Cell Fact., 2023)

為生物轉(zhuǎn)化和對照組候選DEGs和DEPs制作了維恩圖，有20個差異表達(dá)基因（圖3A）。對轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組中E組和C組共有的DEGs/DEPs進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)mRNA和蛋白質(zhì)之間有15個上調(diào)基因和5個下調(diào)基因，DEGs與其翻譯的DEPs表達(dá)水平呈正相關(guān)，基于Pearson的相關(guān)系數(shù)分析，在轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組之間檢測到相對較高的相關(guān)性（R = 0.87）（圖3C）。實時熒光定量PCR（RT-qPCR）檢測結(jié)果顯示，E組和C組11個DEGs的表達(dá)水平差異顯著，其中9個為上調(diào)DEGs，2個為下調(diào)DEGs（圖3D）。DEGs在RT-qPCR中的表達(dá)趨勢與轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果一致。

圖3|蛋白質(zhì)組的定量分析和功能驗證

(圖源：Wang X., et al., Microb Cell Fact., 2023)

綜上所述，該研究結(jié)果為真菌對天然產(chǎn)物的生物轉(zhuǎn)化提供了新的見解，這將有助于開發(fā)更有效、更經(jīng)濟(jì)的方法，以方便的方式獲得稀有的三萜。拜譜生物提供了轉(zhuǎn)錄組測序、TMT定量蛋白質(zhì)組學(xué)轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，拜譜生物可提供完善成熟的轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)以及多組學(xué)聯(lián)合產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)體系。此外，拜譜生物推出的中藥代謝組整體解決方案，基于更豐富、更專業(yè)的中藥數(shù)據(jù)庫，更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，可進(jìn)行中藥成分分析、中藥入血/組織分析、網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)等分析，助力客戶探索中藥前言研究，歡迎致電咨詢！