CmGel4葡聚糖转移酶

促成胞外多糖支链化

一种从蛹虫草中克隆的β-1,3-葡聚糖基转移酶，经CRISPR-Cas9证实可重塑胞外多糖的支链结构，这是首个被功能表征的食用菌β-1,3-葡聚糖基转移酶。

Ting-Ting, Wen · Xu, Lin · Liu, Qian · 董彩虹 · 孙雷 · Wang, Han · Sun, Wen · Cui, Fengjie

Journal of Agricultural and Food Chemistry 2025

参数信息

CmGel4基因长度

1.69 kb

CmGel4p分子量

54.12 kDa

氨基酸残基数

515

信号肽

1-19 aa

GH72保守结构域位置

20-334 aa

GPI锚定位点

485 aa

CBM43/X8结构域位置

382-458 aa

技术优势

首次功能鉴定

在食用菌中首次通过基因敲除和过表达直接证明β-1,3-葡聚糖基转移酶控制胞外多糖支链化，而不只是基于序列预测。

精准改造支链

利用CRISPR-Cas9在安全港位点插入CmGel4或删除GH72域，可定向重塑β-1,3-葡聚糖的高支链结构，区别于随机诱变。

影响生长与多糖

CmGel4过表达或敲除显著改变菌丝生长和胞外多糖支链化程度，并伴随相关糖代谢基因转录变化，说明其处于调控网络的关键节点。

应用场景

• 食用菌多糖：定向提高β-葡聚糖支链度，增强抗肿瘤和免疫调节活性。
• 功能性食品：获得高支链β-葡聚糖的蛹虫草菌株，用于开发降血糖等功能食品。
• 真菌细胞壁：解析β-1,3-葡聚糖支链形成机制，阐明真菌细胞壁组装和完整性维持。
• 食用菌代谢工程：提供CRISPR-Cas9工具和靶点，实现食用菌多糖结构的理性设计。