嗜热毛壳菌具有强大的木质纤维素降解能力,将其开发为优异的重组蛋白表达宿主有着广阔的应用前景.蛋白表达宿主的密码子偏好性对重组蛋白的表达水平具有重大影响.为确定嗜热毛壳菌中密码子的使用模式及影响因素,本研究以6 897条CDS序列为对象,对其进行密码子偏好性分析.结果显示,嗜热毛壳菌中GC3的平均含量为66.2％,高于GC1(59.1％)和GC2(45.6％)的平均含量.Effective number of codon(ENC)分析与中性绘图分析结果显示,自然选择是影响嗜热毛壳菌密码子偏好性的主要因素.相关性分析结果显示,芳香族氨基酸比例与GC1含量及蛋白疏水水平呈极显著相关,说明密码子第一位的碱基组成对氨基酸是否具有芳香性影响较大.此外,在嗜热毛壳菌使用频率较高的密码子中,有24个以G/C末端结尾的密码子,进一步确定了 23个高表达优越密码子和1个高表达最优密码子(CGC).通过与其他模式真菌的密码子偏好性进行比较发现:与嗜热毛壳菌在密码子使用频率上差异较小的为嗜热毁丝菌、粗糙脉孢霉,有显著差异的为酿酒酵母.本研究为在嗜热毛壳菌中异源表达重组蛋白提供了 目标基因密码子优化的理论依据,为嗜热毛壳菌在基因组水平上的应用和研究提供了数据支撑,有助于开发高效嗜热丝状真菌表达系统应用于工业酶制剂的生产.
作者：戴明丹；秦丽娜；江贤章
来源：菌物学报 2023 年 42卷 3期
