灵芝（Ganoderma lingzhi）是传统名贵食药用大型真菌，三萜类次级代谢物是灵芝的关键药效成分；灵芝三萜的生物合成调控机制是需要解决的重要科学问题。前期已发现活性氧，钙信号及磷脂酶D（PLD）介导脂信号分子磷脂酸（PA）等参与调控灵芝三萜生物合成（Liu YN, et al., Environmental Microbiology, 2017；Liu YN, et al., Mycologia，2019），但这些信号分子的下游信号，以及直接调控灵芝三萜生物合成的转录因子尚不清楚。

我院微生物生理代谢与绿色发酵团队，从转录因子SREBP着手，通过灵芝全基因测序与解析、DNA亲和纯化测序和EMSA等技术，揭示了SREBP直接调控灵芝三萜合成的靶基因；通过RNA-Seq和代谢组学，结合遗传学和分子生物学方法，阐明了转录因子SREBP直接调控灵芝三萜和脂质生物合成的分子机制。成果以“The bHLH-zip transcription factor SREBP regulates triterpenoid and lipid metabolisms in the medicinal fungus Ganoderma lingzhi”为题，作为期刊2023年第1篇论文发表在Nature旗下期刊《Communications Biology》（中科院 生物学1区Top）。刘勇男副教授为论文第一作者，刘高强教授为通讯作者。

▲转录因子SREBP调控灵芝三萜和脂质合成机制示意图及在线发表截图

基于前期已发现的PLD介导PA参与调控灵芝三萜生物合成，以及已揭示的转录因子SREBP调控灵芝三萜生物合成的分子机制，团队进一步采用PA-beads串联LC-MS/MS技术，GST-pull down和免疫共沉淀串联脂质组学，揭示了PA与mTOR蛋白互作，并通过构建基因突变体，运用WB，EMSA和靶向三萜代谢组等技术，阐明了PLD介导的PA通过直接激活mTOR蛋白，进而促进SREBP激活三萜合成靶基因转录，从而调控热诱导的灵芝三萜合成的信号转导通路。成果以“Phosphatidic acid directly activates mTOR and then regulates SREBP to promote ganoderic acid biosynthesis under heat stress in Ganoderma lingzhi”为题，再次发表在Nature旗下生物学期刊《Communications Biology》。刘勇男副教授为论文第一作者和通讯作者，刘高强教授为通讯作者。