《Applied and Environmental Microbiology》：Adaptive evolution of Agaricomycetes laccases follows wood lignin diversification in plants
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本综述系统阐明了白腐真菌（Trametes hirsuta）漆酶同工酶的进化轨迹与功能分化，揭示其与植物木质素结构演化（如G型与S型单元）的协同关系。研究通过体内外实验证实，早期分支漆酶LacF优先氧化裸子植物G型木质素，而后期分支LacA/LacB则特异性降解被子植物S型木质素。祖先漆酶重建进一步验证了这一演化趋势，为木质素生物降解机制及酶工程应用提供了新视角。
漆酶同工酶在 Trametes hirsuta AH28-2 中的鉴定与进化分析
研究在毛栓菌（Trametes hirsuta）AH28-2基因组中鉴定出六个漆酶同工酶基因（lacA–lacF），其编码蛋白均包含四个保守的Cu2+结合 motif。系统进化分析显示，这些基因分为三个分支：Group I（lacA、lacC、lacD）、Group II（lacB、lacE）和Group III（仅含lacF）。其中，lacF位于早期进化分支，而lacA和lacB属于后期分化分支。
木质素模型化合物对漆酶表达与活性的诱导作用
通过添加13种木质素单体衍生物（如紫丁香基、愈创木基和对羟基苯基类化合物），发现S型衍生物（如syringic acid、syringaldehyde）对漆酶活性诱导效果最显著。Native PAGE 和 qRT-PCR 结果显示，lacA为组成型高表达基因，而lacB–lacE在S型化合物诱导下表达显著上调，lacF则对G型化合物响应更敏感。
重组漆酶的底物谱与氧化偏好性
将六个漆酶异源表达于毕赤酵母（Pichia pastoris）并纯化后，发现rLacF具有最广的底物谱（11种化合物）和最高氧化还原电位（730 mV）。以落叶松（裸子植物）、杨树和竹子（被子植物）为底物时，rLacF对落叶松木质素的降解率（17.0%）显著高于rLacA（13.6%）和rLacB（12.1%），而rLacA和rLacB对杨树和竹子中S型单元的氧化效率更高。Py-GC/MS 和 FTIR 分析进一步证实，rLacF优先裂解G型单元，rLacA/rLacB则特异性作用于S型单元。
基因沉默转化体的木质素降解特性
通过构建lacA、lacB和lacF沉默株，发现沉默株对木质素的整体降解能力下降。其中，lacF沉默株对落叶松的降解能力削弱最明显，而lacA/lacB沉默株对杨树和竹子的S型单元降解能力显著降低。FTIR 和 SEM 显示，沉默株处理后木材表面结构变化与漆酶氧化偏好性高度一致。
伞菌纲漆酶的祖先序列重建与功能演化
对43种伞菌纲真菌的漆酶基因进行进化分析，分子钟表明该类群起源于三叠纪（约2.5亿年前），并于白垩纪快速分化。通过祖先序列重建获得三个节点漆酶（LacAnc160、LacAnc169、LacAnc178），其功能验证显示：最早祖先LacAnc160对落叶松木质素氧化效率最高（17.91%），而最近祖先LacAnc178对被子植物木质素（如杨树、竹子）的降解能力最强。这一趋势与毛栓菌漆酶的分化规律一致，印证了漆酶进化与木质素结构演化的协同性。
讨论与结论
本研究首次通过实验证据揭示了漆酶同工酶的进化与植物木质素多样性（尤其是S型单元的出现）直接关联。早期漆酶（如LacF）适应裸子植物G型木质素，后期分支（如LacA/LacB）则进化出对被子植物S型木质素的高效氧化能力。祖先漆酶的功能回溯进一步支持了这一“适应性进化”模型，为理解真菌-植物协同进化及木质素生物技术应用提供了理论基础。
