项目进展丨新型转化通路,解决粮食中赭曲霉毒素A污染的防控难题
赭曲霉毒素A是由曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)菌株(简称OTA)产生的主要的真菌毒素之一,其性质稳定且不易降解,污染范围及种类十分广泛,被定义为2B类致癌物。研究分析粮食赭曲霉毒素 A 污染情况对保障食品卫生和安全具有非常重要的意义。近日,食品质量与安全北京实验室团队成员创新性提出粮食中赭曲霉毒素A污染防控的新型转化通路,为OTA的防控提供了新的重要靶点。
现实中对于粮食中OTA污染的主要防控手段分为阻断其合成及合成后消减两种途径,其中抑制其生物合成是在源头上防控OTA的污染,通常采用保证粮食的良好贮存环境、灭菌等手段,但这些常规手段很难完全避免OTA的污染。
该实验室团队在研究粮食中赭曲霉毒素A污染的防控中,发现群体感应调控赭曲霉的生长发育及OTA产生,同时已有研究证实多种环境因素通过细胞膜上的G蛋白偶联受体影响次级代谢物的合成,基于此提出了G蛋白偶联受体介导群体感应信号分子氧脂素激活cAMP-PKA通路,在转录水平调节毒素产生机制的科学问题,即“群体感应信号分子(QSM)→G蛋白偶联受体(GPCR)→腺苷酸环化酶的磷酸激酶路径(cAMP-PKA)→赭曲霉毒素合成(OTA)”。
找到赭曲霉生长及产生OTA的重要信号通路,厘清OTA的生物合成机制及信号通路,有助于团队找到关键基因靶点,进而利用生物手段阻断该信号通路,在不改变贮存环境的条件下实现OTA的生物阻断,全面保障粮食的食品卫生和安全。
据悉,后续该实验室将针对信号通路中的G蛋白偶联受体(GPCR),进一步开发其特异性核酸适配体、化学拮抗剂等低成本但高效率的OTA生物阻断剂,实现科研成果在OTA防控及其他食品安全风险因子的阻控方面的应用转化。
该结果以 “Fungal G-Protein-Coupled Receptors: A Promising Mediator of the Impact of Extracellular Signals on Biosynthesis of Ochratoxin A”为题,于2021年2月发表在国际期刊《Frontiers in Microbiology》(5年影响因子4.926)上。