$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Schimmel Traditionele Chinese geneeskunde (TCM) heeft overvloedige soortenbronnen 1,2. Rupsenschimmel (Ophiocordyceps sinensis) is een bekende schimmel TCM en wordt beschouwd als een bron van innovatieve medicijnen 3,4. Rupsenschimmel is een gecombineerd mengsel van wormen en schimmels dat wordt gevonden op het Tibetaanse plateau in het zuidwesten van China, waar Hirsutella sinensis parasitair is op het rupslichaam5. Momenteel wordt H. sinensis gerapporteerd als de enige anamorf van rupsenschimmel volgens moleculair en morfologisch biologisch bewijs 6,7, en het heeft minder geassocieerde toxiciteit en vergelijkbare klinische werkzaamheid in vergelijking met wilde rupsenschimmel8. Er werd onthuld dat H. sinensis een verscheidenheid aan biologisch effectieve ingrediënten bezit, zoals nucleosiden, polysacchariden en ergosterolen, met uitgebreide farmacologische effecten zoals het herstellen van leverbeschadiging 9,10,11. Adenosine is een typisch actief ingrediënt geïsoleerd uit rupsenschimmel en het is een soort purine-alkaloïde12. Adenosine heeft een verscheidenheid aan biologische activiteiten: antitumor-, antibacteriële en immunomodulerende activiteiten13,14. Helaas is het biosynthetische mechanisme van adenosine en de belangrijkste betrokken genen nog steeds onduidelijk15,16.
Adenosine vertoont zijn antitumoreffect voornamelijk door immunosuppressieve acties in de micro-omgeving van de tumor17. Er werd gemeld dat adenosine immunosuppressieve functies vertoonde, wat van cruciaal belang was om weefselherstel na letsel op gang te brengen en om weefsels te beschermen tegen overmatige ontsteking18,19. Bovendien werd aangetoond dat adenosine-gemedieerde onderdrukking van de immuniteit de immunosurveillance van kanker ernstig zou kunnen aantasten en tumorgroei zou kunnen bevorderen20. Het is dus dringend nodig om het mechanisme van adenosinebiosynthese te bestuderen voor de brede toepassing ervan in antitumoren.
Er werd gemeld dat een volledig beeld van tot expressie gebrachte genen en hun expressieniveaus systematisch kon worden uitgevoerd door sequencing van transcriptoom21 van de volgende generatie. Bovendien werd transcriptoomsequencing en -analyse toegepast om de genen die betrokken zijn bij de biosynthetische route van de actieve ingrediënten te voorspellen en de interactie van verschillende biosynthetische routes verder te onderzoeken22. Purinenucleosidase (PN, EC 3.2.2.1) is een klasse van nucleosidase met substraatspecificiteit voor purinenucleosiden, die de glycosidebindingen van purinenucleosiden kunnen hydrolyseren tot suikers en basen23. Het speelt meestal een belangrijke rol bij de biosynthese van adenosine. Er werd gemeld dat de biosynthetische route van adenosine in schimmel-TCM werd voorspeld; qPCR en genexpressie toonden aan dat de verhoogde adenosineaccumulatie het gevolg is van neerwaartse regulatie van het PN-gen , wat aangeeft dat het PN-gen een belangrijke rol kan spelen bij de biosynthese van adenosine15. Daarom moet het mechanisme van PN in de biosynthese van adenosine dringend worden opgehelderd. De sequentie-informatie en eiwitstructuur van PN, evenals andere sleutelgenen die betrokken zijn bij de biosynthese van adenosine van schimmel-TCM, zijn echter niet verder bestudeerd.
In deze studie werd een nieuwe sequentie van het PN-gen geëxtraheerd uit RNA-Seq-gegevens van rupsenschimmel en geverifieerd door genklonen. Bovendien werden de moleculaire kenmerken en eiwitstructuur van PN uitgebreid geanalyseerd, wat nieuwe richtingen en ideeën zou kunnen opleveren voor de genregulatie van adenosinebiosynthese.