糙皮侧耳乳酸脱氢酶鉴定及其菌丝高温胁迫下表达特征分析

乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)可催化丙酮酸与乳酸(lactic acid,LA)之间的可逆转化,为探索乳酸脱氢酶基因在糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)菌丝体高温胁迫响应中的作用,在糙皮侧耳(P. ostreatus)菌株CCMSSC00389基因组中鉴定获得了8个乳酸脱氢酶编码基因。生物信息学分析结果显示,3个基因编码D型乳酸脱氢酶,5个基因编码L型乳酸脱氢酶。氨基酸序列比对、系统发育、三维结构和亚细胞定位分析显示,3个D型乳酸脱氢酶的同源性较高,可能属于细胞色素C依赖的D型乳酸脱氢酶,D-LDH2和D-LDH3位于线粒体中;5个L型乳酸脱氢酶的氨基酸序列同源性较低,并按电子受体和亚细胞定位的不同分为3个类型。通过检测36℃、40℃高温胁迫下乳酸脱氢酶基因的表达量变化,明确D-ldh3、L-ldh5和L-ldh7表达特征相同,L-ldh6和L-ldh8的表达特征相同,D-ldh1、D-ldh2和L-ldh4则表现出不同的基因表达趋势,表明乳酸脱氢酶基因对不同高温胁迫温度的响应方式存在差异。高温胁迫条件下,乳酸脱氢酶总酶活性降低,胞内乳酸含量升高;外源添加乳酸脱氢酶抑制剂和乳酸都能显著抑制菌丝生长,表明乳酸脱氢酶能够调控热胁迫下糙皮侧耳的菌丝生长。推测糙皮侧耳乳酸脱氢酶通过降低基因转录水平和酶活性,影响了胞内乳酸脱氢向丙酮酸的转化,导致胞内乳酸的过量积累造成细胞损伤,最终抑制了菌丝生长速率。