真菌通过新型酶DddF广泛降解DMSP：重新认识海洋硫循环与DMS生成中真菌的作用

《The ISME Journal》：Fungi are overlooked dimethylsulfoniopropionate degraders in marine environments

　　

摘要

二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）是一种重要的海洋有机硫化合物，其微生物降解对全球硫循环至关重要，并且是气候变化相关气体二甲基硫（DMS）的主要来源。以往的研究主要集中于细菌和藻类的DMSP降解，可能忽略了真菌的重要性。本研究大幅拓展了已知能将DMSP裂解为DMS的真菌多样性，表明许多真菌缺乏已知的DMSP裂解酶，其中子囊菌门成员活性最强。海洋来源的酵母样真菌Aureobasidium melanogenum（黑球墨角藻）能吸收DMSP用于渗透保护，并通过一种此前未被报道的高效豆铁蛋白家族细胞质DMSP裂解酶（命名为DddF）对其进行同化利用。DddF的副产物丙烯酸在细胞质中被降解为丙烯酰辅酶A，随后在线粒体中进一步代谢。功能性的dddF基因在海洋生态系统中普遍存在的主要真菌类群（如散囊菌纲、锤舌菌纲等）中广泛分布。因此，真菌降解DMSP的能力远比先前认为的更为普遍，凸显了它们在海洋硫循环和DMS生成中的潜在重要性。