由綠僵菌產生的、具有殺蟲及醫藥活性的非核糖體環六脂肽類次級代謝產物——破壞素(destruxin)最早于1961年被發現，目前已經鑒定的結構類似物有6大類、39種。不同結構的破壞素不僅具有廣譜的殺蟲活性，同時，對于癌癥、老年癡呆和肝炎等疾病模型表現出不同程度的醫藥活性，但其生物合成途徑一直不清楚。
近日，PNAS在線發表了中科院上海生命科學研究院植生生態所王成樹課題組等解析綠僵菌生物合成破壞素的研究成果Unveiling the biosynthetic puzzle of destruxins in Metarhizium species。
王成樹課題組與上海交通大學白林泉教授合作，通過對金龜子綠僵菌（產生破壞素）和蝗綠僵菌（不產生破壞素）進行比較基因組分析，確定了破壞素合成的目標基因簇。結合系列基因缺失與底物飼喂實驗，解析了參與破壞素合成與修飾基因的種類、作用與功能。生物測定表明，破壞素能夠抑制昆蟲宿主的細胞免疫及體液免疫，從而輔助、促進綠僵菌的侵染殺蟲過程。進化分析表明，綠僵菌不同種類中破壞素合成基因簇構成與真菌殺蟲作用相關。
該研究成果對于開展破壞素合成生物學研究，以及利用破壞素進行害蟲生物防治與生物醫藥研究具有重要意義。該項研究獲得了科技部和中科院知識創新工程支持。
破壞素合成基因簇與合成途徑