生物工程学报2024,Vol.40Issue(1) :1-14.DOI:10.13345/j.cjb.230385

真菌发光途径的研究与应用进展

Fungal luminescence pathways:research and applications

吴予杰 许嘉锐 陈泓雨 都浩
生物工程学报2024,Vol.40Issue(1) :1-14.DOI:10.13345/j.cjb.230385

真菌发光途径的研究与应用进展

Fungal luminescence pathways:research and applications

吴予杰 1许嘉锐 1陈泓雨 1都浩2
扫码查看

作者信息

  • 1. 浙江大学农业与生物技术学院 现代种业研究所,浙江 杭州 310058
  • 2. 浙江大学农业与生物技术学院 现代种业研究所,浙江 杭州 310058;浙江大学杭州国际科创中心,浙江 杭州 311215
  • 折叠

摘要

真菌发光途径(fungal bioluminescence pathway,FBP)是一种来源于真菌的生物发光代谢途径.其能够利用FBP途径基因簇表达的蛋白,以咖啡酸为底物,合成真菌荧光素,在真菌荧光素酶的催化下,生成不稳定高能小分子,之后分子能量衰减释放出波长约为 520 nm 的绿色荧光.在发光真菌中,真菌发光途径基因在进化上非常保守.与其他生物发光系统不同的是,真菌发光途径适合于真核生物,特别是植物中的工程化应用.目前,经过代谢路径优化的发光植物可以持续发出肉眼可见光,照亮周围环境.该发光系统在生物检测、生物传感器、发光园艺植物培育和绿色照明等领域具有广阔的应用前景.

Abstract

The fungal bioluminescence pathway(FBP)is a metabolic pathway responsible for the generation of bioluminescence derived from fungi.This pathway utilizes caffeic acid as the substrate,generating a high-energy intermediate,and the decomposition of which yields green fluorescence with a wavelength of approximately 520 nm.The FBP is evolutionally conserved in luminescent fungal groups.Unlike other bioluminescent systems,the FBP is particularly suitable for engineering applications in eukaryotic organisms,especially in plants.Currently,metabolically engineered luminescent plants are able to emit visible light to illuminate its surroundings,which can be visualized clearly in the dark.The fungal bioluminescent system could be explored in various applications in molecular biology,biosensors and glowing ornamental plants,and even green lighting along city streets.

关键词

真菌发光系统/植物/咖啡酸/代谢路径/基因工程

Key words

fungal bioluminescence pathway/plant/caffeic acid/metabolic pathway/genetic engineering

引用本文复制引用

基金项目

海南省科技计划三亚崖州湾科技城联合项目(320LH031)

浙江大学大学生科研训练计划项目(SRTP)

浙江大学大学生科研训练计划项目(X2022167)

出版年

2024
生物工程学报
中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

生物工程学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.641
ISSN:1000-3061
段落导航相关论文