近日，武汉轻工大学生命科学与技术学院朱闻君副教授联合华中农业大学植科院舒少华教授，在Nature子刊《Communications Biology》（IF:5.9，一区）上在线发表题为“An omics-based characterization ofWolfiporia cocosreveals three CYP450 members involved in the biosynthetic pathway of pachymic acid”（https://www.nature.com/articles/s42003-024-06323-1）的研究论文。

茯苓（Wolfiporia cocos）是一种重要的药用真菌，其主要活性成分为茯苓酸（pachymic acid, PA），在各种中医药治疗和营养保健中发挥着重作用。然而，PA的生物合成途径尚未完全明了，从而限制了通过生物合成手段生产并提高其含量，并制约了茯苓产业的发展。本研究通过基因组和转录组测序，对W. cocos进行了全面的基因分析。研究发现，从lanosterol到PA的生物合成途径中，可能涉及到的关键酶包括lanosterol synthase、sterol O-acyltransferase和sterol C-24 methyltransferase。进一步的基因簇分析揭示了四个可能参与PA生物合成的CYP450基因：WcCYP64-1、WcCYP64-2、WcCYP52和WcCYP_FUM15。在茯苓菌丝中超表达和沉默这些基因后，结果发现WcCYP64-1、WcCYP52和WcCYP_FUM15的超表达后可显著增加PA及其相关化合物的含量；而将这些基因沉默后，这些化合物的含量显著降低。此外，研究还发现培养温度的变化对这些基因的表达和PA的形成有明显的影响。本研究不仅揭示了PA生物合成途径中的关键步骤和关键的酶类，为后续的代谢工程提供了理论基础；此外，通过基因操作技术，可为提高药用真菌中活性成分的含量提供了新策略。这一发现对于优化中药材的质量、提高其治疗效果具有重要意义，同时也为生物制药领域提供了新的研究方向。本研究的方法和技术也为其他药用植物和微生物的活性成分研究提供了参考。

武汉轻工大学生命科学与技术学院朱闻君副教授与华中农业大学植科院舒少华教授、丰胜求教授为该文章的共同通讯作者。