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熱ストレス（HS）は、真菌の成長と代謝に影響を与える主要な非生物的因子です。しかし、ganoderma lingzhi（G。lingzhi）における熱耐性の遺伝的基盤はほとんど知られていない。この研究では、21 G. lingzhi株の熱耐性容量を調査し、熱耐性（S566）と熱感受性（Z381）株をスクリーニングしました。S566とZ381の菌糸体を収集し、タンデム質量タグ（TMT）ベースのプロテオームアッセイにかけました。それぞれ、熱耐性および熱感受性遺伝子型に固有の376および395 DEPで、差次的に発現したタンパク質（DEPS）を特定しました。熱耐性の遺伝子型では、上方制御されたタンパク質が刺激の調節と反応に関連していました。酸化的リン酸化、グリコシルホスファチジルイノシトール - アンカー生合成、および細胞壁の高分子代謝に関連するタンパク質は、感受性遺伝子型でダウンレギュレートされました。HS後、熱感受性Z381株の菌糸成長が阻害され、この株のミトコンドリアのクリスタと細胞壁の完全性が著しく損なわれ、HSが細胞壁とミトコンドリア構造を損傷することによりZ381の菌糸成長を阻害する可能性があることを示唆しています。さらに、熱耐性容量の制御に関与すると考えられるDEPのタンパク質間相互作用ネットワークを分析することにより、熱耐性関連の調節経路を調査しました。この研究は、G。lingzhiの熱耐性メカニズムに関する洞察と、G。lingzhiおよびその他の菌類の熱耐性生殖質銀行を繁殖させるための基礎を提供します。
熱ストレス（HS）は、真菌の成長と代謝に影響を与える主要な非生物的因子です。しかし、ganoderma lingzhi（G。lingzhi）における熱耐性の遺伝的基盤はほとんど知られていない。この研究では、21 G. lingzhi株の熱耐性容量を調査し、熱耐性（S566）と熱感受性（Z381）株をスクリーニングしました。S566とZ381の菌糸体を収集し、タンデム質量タグ（TMT）ベースのプロテオームアッセイにかけました。それぞれ、熱耐性および熱感受性遺伝子型に固有の376および395 DEPで、差次的に発現したタンパク質（DEPS）を特定しました。熱耐性の遺伝子型では、上方制御されたタンパク質が刺激の調節と反応に関連していました。酸化的リン酸化、グリコシルホスファチジルイノシトール - アンカー生合成、および細胞壁の高分子代謝に関連するタンパク質は、感受性遺伝子型でダウンレギュレートされました。HS後、熱感受性Z381株の菌糸成長が阻害され、この株のミトコンドリアのクリスタと細胞壁の完全性が著しく損なわれ、HSが細胞壁とミトコンドリア構造を損傷することによりZ381の菌糸成長を阻害する可能性があることを示唆しています。さらに、熱耐性容量の制御に関与すると考えられるDEPのタンパク質間相互作用ネットワークを分析することにより、熱耐性関連の調節経路を調査しました。この研究は、G。lingzhiの熱耐性メカニズムに関する洞察と、G。lingzhiおよびその他の菌類の熱耐性生殖質銀行を繁殖させるための基礎を提供します。
Heat stress (HS) is a major abiotic factor influencing fungal growth and metabolism. However, the genetic basis of thermotolerance in Ganoderma lingzhi (G. lingzhi) remains largely unknown. In this study, we investigated the thermotolerance capacities of 21 G. lingzhi strains and screened the thermo-tolerant (S566) and heat-sensitive (Z381) strains. The mycelia of S566 and Z381 were collected and subjected to a tandem mass tag (TMT)-based proteome assay. We identified 1493 differentially expressed proteins (DEPs), with 376 and 395 DEPs specific to the heat-tolerant and heat-susceptible genotypes, respectively. In the heat-tolerant genotype, upregulated proteins were linked to stimulus regulation and response. Proteins related to oxidative phosphorylation, glycosylphosphatidylinositol-anchor biosynthesis, and cell wall macromolecule metabolism were downregulated in susceptible genotypes. After HS, the mycelial growth of the heat-sensitive Z381 strain was inhibited, and mitochondrial cristae and cell wall integrity of this strain were severely impaired, suggesting that HS may inhibit mycelial growth of Z381 by damaging the cell wall and mitochondrial structure. Furthermore, thermotolerance-related regulatory pathways were explored by analyzing the protein-protein interaction network of DEPs considered to participate in the controlling the thermotolerance capacity. This study provides insights into G. lingzhi thermotolerance mechanisms and a basis for breeding a thermotolerant germplasm bank for G. lingzhi and other fungi.
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