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红曲菌（Monascus spp.）是东方国家重要的微生物资源,可分泌多种有益次级代谢产物如红曲色素、莫纳可林K、淀粉酶,但也可产生真菌毒素桔霉素,还具有产生新化合物的巨大潜力。表观遗传修饰是基因表达调控的重要方式,还对细胞的DNA损伤修复、信号转导等多种生命活动发挥着重要的调控作用。实验室前期初步探究了三种组蛋白去乙酰化酶抑制剂（Histone deacetylation inhibitors,HDACIs）丁酸钠（Sodiumbutyrate,Na B）、伏立诺他（Suberoylanilide hydroxamic,SAHA）和二氢香豆素（Dihydrocoumarin,DHC）及三个不同组蛋白去乙酰化酶（Histone deacetylases,HDACs）Mrsir2、Mrhda1和Mrhos2对红曲菌生长发育及次级代谢的影响。在此基础上,本实验进一步分析了Na B、SAHA和DHC低浓度添加量对红曲菌M7生长、色素、桔霉素产率及赖氨酸乙酰化修饰的影响。同时,分析了Mrsir2、Mrhda1和Mrhos2介导的赖氨酸乙酰化修饰变化的差异,以探究不同HDACs对M7主要次级代谢产物色素及桔霉素产生的调控机制及其他代谢途径的影响。具体研究结果如下:1.检测HDACIs对红曲菌色素和桔霉素及蛋白质乙酰化修饰程度的影响红曲菌M7液态发酵条件下添加Na B（1.25～7.5 m M）后,M7生物量随浓度的增加而显著降低,胞内色素总量在5 m M时上升至未添加组的2倍,发酵液中色素含量在1.25 m M时上升,发酵液中桔霉素含量随Na B浓度的增加而显著降低;添加SAHA（10～120μM）后,M7生物量在80μM以上略微降低,胞内色素总量在20μM以下略微上升,发酵液中色素含量在80μM以内上升,在20μM达到最高且显著,发酵液中桔霉素含量随SAHA浓度增加而降低;添加DHC（0.01～4 m M）后,M7生物量在2 m M以上显著降低,胞内和发酵液中色素含量增加,发酵液中桔霉素的含量在低浓度（0.01～0.02 m M）显著上升,高浓度（0.1～4 m M）降低。添加HDACIs剂后,全蛋白的赖氨酸乙酰化修饰绝大部分升高但没有明显规律性。组蛋白的赖氨酸乙酰化修饰随浓度升高而增强,Na B在对组蛋白乙酰化修饰的影响主要集中在组蛋白H3上,会使H3上第9位赖氨酸（H3K9）、H3K18、H3K27、H2AK9位点乙酰化程度增强;SAHA会使H3K9、H3K14、H3K18、H3K27、H4K5、H4K8、H4K12、H2AK5、H2BK15位点乙酰化程度增强;DHC会使H3K9、H3K14、H3K18、H3K27、H4K5、H4K8、H4K12、H2AK5位点乙酰化程度增强。2.不同HDACs介导的蛋白质乙酰化修饰对色素和桔霉素调控的分析在培养5 d时,与M7相比,ΔMrhda1菌株在H3K14、H3K18、H3K27、H3K56、H4K12、H2AK9位点乙酰化程度明显增强;△Mrhos2菌株在H3K14、H3K18、H3K27、H3K56、H4K12、K4K16、H2AK5、H2AK9位点乙酰化程度明显增强;而ΔMrsir2只有生长早期（3 d）时组蛋白乙酰化修饰有明显上升,检测的H3K9、H3K18、H3K27、H3K56、H4K5、K4K12位点乙酰化程度增强。选择在敲除菌株中乙酰化发生显著上升、对基因转录有重要调控作用的H3K56位点做ChIP-qPCR。与M7相比,ΔMrsir2在色素及桔霉素基因簇内PKS及调节基因启动子区域H3K56乙酰化都没有发生明显上升;ΔMrhda1在色素基因簇内PKS及调节基因启动子区域H3K56乙酰化没有发生明显上升,在pks CT基因启动子区域H3K56乙酰化发生两倍左右的上升;ΔMrhos2菌株在色素及桔霉素基因簇内PKS及调节基因启动子区域H3K56乙酰化都发生上升。3.对不同HDACs介导的红曲菌乙酰化修饰组学的分析以培养5 d的红曲菌菌体为材料,提取全蛋白后用抗赖氨酸乙酰化抗体富集发生修饰的乙酰化肽段,然后采用高分辨率质谱技术分析红曲菌中全蛋白乙酰化修饰特征,总计鉴定到6108个赖氨酸乙酰化修饰位点,分布在2151个乙酰化蛋白上,显示M7中的赖氨酸乙酰化修饰具有广泛性。与M7相比,ΔMrsir2、ΔMrhda1、ΔMrhos2中差异乙酰化修饰蛋白分别为385、350、432个,这些差异乙酰化蛋白参与糖酵解途径、淀粉和蔗糖的代谢、丙酮酸代谢等通路。通过GO分类和KEGG通路聚类分析,不同比较组的聚类可以完全区分开,Mrhda1和Mrhos2介导修饰的蛋白聚类分析相似度较高,Mrsir2则显示出很大不同。