VmaH和PMA在指状青霉中的表达及其作为潜在杀菌作用靶点的可能性

目的:研发安全、高效、具有新型作用靶点的杀菌剂,在对指状青霉(Penicillium digitatum)VmaH和PMA进行生物信息学和表达模式分析的基础上,进一步探讨两个基因作为潜在杀菌作用靶点的可能性。方法:以指状青霉为实验材料,使用Pfam、MEGA 5.0等在线软件对VmaH和PMA的编码蛋白进行生物信息学分析,进一步利用实时聚合酶链式反应技术分析VmaH和PMA在指状青霉中的表达规律。结果:结构域预测发现,VmaH具有2个非常保守的结构域,分别为N端结构域和C端结构域;PMA具有3个非常保守的结构域,分别为N端结构域、E1-E2 ATPase结构域和水解酶结构域。同源比对结果发现真菌物种中VmaH和PMA的氨基酸相似度分别为79%、80%,表明不同真菌间VmaH和PMA高度保守。进化树分析显示指状青霉VmaH和PMA与青霉属和曲霉属的VmaH和PMA具有较近的亲缘关系。相较于PMA,VmaH在指状青霉的整个生长过程中一直保持较高的表达水平,而PMA的基因表达水平在指状青霉生长后期显著下调。葡萄糖饥饿显著降低了VmaH和PMA的基因表达水平,葡萄糖回补可以恢复两个基因的表达水平,尤其是VmaH的表达量会显著上调。极酸极碱条件下VmaH和PMA的表达量均显著下调,弱酸和弱碱性环境使PMA基因的表达量增加。氧化、还原剂处理均能显著降低VmaH和PMA的表达水平,且PMA的下调尤为显著。PMA在不同杀菌剂处理条件下表达量均显著下降;而VmaH对不同杀菌剂处理的响应有所差异。结论:通过VmaH和PMA的生物信息学和表达规律分析,可以将VmaH和PMA所编码的蛋白作为指状青霉潜在杀菌作用靶点进行深入研究。