钙离子信号途径在绿僵菌致病和抗逆中的作用

【作者】 苏雪玲； 謝沐杉； 周旋； 陈星； 夏玉先； 曹月青；

【机构】 重庆大学生命科学学院；

【摘要】 钙离子信号通路在真菌致病和抗逆中具有重要作用。钙-钙调磷酸酶是真核生物中一条保守的信号途径,而钙调磷酸酶被认为是真菌抗胁迫的中心调控者,在病原真菌致病过程中也起着重要作用。通过基因敲除技术敲除钙调磷酸酶催化亚基CnA研究钙调磷酸酶的功能。发现ΔMaCnA菌落皱缩,菌丝变短,尖端钝化。产孢量下降,产孢结构的形成受到影响。突变体孢子细胞壁变薄,胞壁的β-1,3-葡聚糖和几丁质含量降低,对细胞壁破坏剂和外源钙离子的耐受性增强,对紫外、热和杀真菌剂的耐受性降低。生物测定显示,ΔMaCnA毒力降低。数字基因表达谱显示影响细胞壁,产孢,钙离子转运等基因下调,并影响了其他信号通路中基因的表达。对钙调磷酸酶靶标基因,锌指转录因子Crz1的功能研究发现,Crz1敲除后某些表型与ΔMaCnA相似,如细胞壁成分下降,对逆境耐受力下降,相应有一些共有的差异表达基因。但也有不同的性状,如ΔMaCrz1细胞壁表面为光滑,而ΔMaCnA表面和WT类似,是有凹凸的粗糙表面。ΔMaCrz1在注射接种情况下,毒力无显著差异,而ΔMaCnA在点滴和注射条件下,毒力都显著降低。这些结果表明,MaCrz1受MaCnA调控的同时,也受到其他途径的调控。钙离子平衡在真菌致病中也具有重要意义。Mid1是细胞膜上钙离子门控通道蛋白,敲除Mid1降低了绿僵菌中钙离子浓度,菌株对金属离子敏感性增强,毒力下降,在基因表达上,钙调磷酸酶和Mid1相互补充,共同调控绿僵菌体内的钙离子平衡。更多还原