$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Grzybowa Tradycyjna Medycyna Chińska (TCM) ma obfite zasoby gatunkowe1,2. Grzyb gąsienicowy (Ophiocordyceps sinensis) jest dobrze znanym grzybem TCM i jest uważany za źródło innowacyjnych leków3,4. Grzyb gąsienicowy to mieszanina robaka i grzyba, która występuje na Wyżynie Tybetańskiej w południowo-zachodnich Chinach, gdzie Hirsutella sinensis pasożytuje na ciele gąsienicy5. Obecnie H. sinensis jest opisywany jako jedyny anamorf grzyba gąsienicowego zgodnie z dowodami biologii molekularnej i morfologicznej6,7, i ma mniejszą toksyczność i podobną skuteczność kliniczną w porównaniu z dzikim grzybem gąsienicowym8. Okazało się, że H. sinensis posiada różnorodne biologicznie skuteczne składniki, takie jak nukleozydy, polisacharydy i ergosterole, o rozległych efektach farmakologicznych, takich jak naprawa uszkodzenia wątroby9,10,11. Adenozyna jest typowym składnikiem aktywnym wyizolowanym z grzyba gąsienicowego i jest rodzajem alkaloidu purynowego12. Adenozyna ma różnorodne działania biologiczne: przeciwnowotworowe, przeciwbakteryjne i immunomodulujące13,14. Niestety, mechanizm biosyntezy adenozyny, jak również kluczowe geny biorące w nim udział, są nadal niejasne15,16.
Adenozyna wykazuje głównie swoje działanie przeciwnowotworowe poprzez działania immunosupresyjne w mikrośrodowisku guza17. Doniesiono, że adenozyna wykazuje funkcje immunosupresyjne, co miało kluczowe znaczenie dla zainicjowania naprawy tkanek po urazie i ochrony tkanek przed nadmiernym stanem zapalnym18,19. Ponadto wykazano, że tłumienie odporności za pośrednictwem adenozyny może poważnie upośledzać nadzór immunologiczny nad rakiem, a także sprzyjać wzrostowi guza20. Dlatego pilne jest zbadanie mechanizmu biosyntezy adenozyny w celu jej szerokiego zastosowania w przeciwnowotworowych.
Zgłoszono, że pełny wgląd w ekspresję genów i ich poziomów ekspresji może być systematycznie przeprowadzany przez sekwencjonowanie transkryptomu nowej generacji21. Ponadto sekwencjonowanie i analizę transkryptomu zastosowano w celu przewidywania genów zaangażowanych w szlak biosyntezy składników aktywnych i dalszego badania interakcji różnych szlaków biosyntezy22. Nukleozydaza purynowa (PN, EC 3.2.2.1) to klasa nukleozydaz o specyficzności substratowej dla nukleozydów purynowych, która może hydrolizować wiązania glikozydowe nukleozydów purynowych do cukrów i zasad23. Zazwyczaj odgrywa ważną rolę w biosyntezie adenozyny. Doniesiono, że przewidywano szlak biosyntezy adenozyny w grzybowym TCM; qPCR i ekspresja genów wykazały, że zwiększona akumulacja adenozyny jest wynikiem regulacji w dół genu PN, co wskazuje, że gen PN może odgrywać ważną rolę w biosyntezie adenozyny15. Dlatego należy pilnie wyjaśnić mechanizm PN w biosyntezie adenozyny. Jednak informacje o sekwencji i strukturze białka PN, a także inne kluczowe geny zaangażowane w biosyntezę adenozyny TCM grzybów nie były dalej badane.
W tym badaniu, nowa sekwencja genu PN została wydobyta z danych RNA-Seq grzyba gąsienicowego i zweryfikowana przez klonowanie genów. Ponadto kompleksowo przeanalizowano charakterystykę molekularną i strukturę białkową PN, co może dostarczyć nowych kierunków i pomysłów na regulację genów biosyntezy adenozyny.