尖孢镰刀菌生长和毒力相关假定蛋白FoDbp40的功能解析

【作者】 贺丹； 赵卜司； 刘聪； 王丽；

【机构】 吉林大学基础医学院； 中山大学第三附属医院；

【摘要】 镰刀菌是重要的植物致病菌和人类机会致病菌。有研究发现真菌的生长与其毒力密切相关。因此,挖掘镰刀菌调控生长和毒力的关键基因并解析其功能,将为抗真菌治疗提供新的视角。本研究利用根癌农杆菌介导的遗传转化技术获得了一株生长明显受限的尖孢镰刀菌突变体。生物信息学分析表明,其打断基因编码了一种功能未知的假定蛋白,暂命名为FoDbp40。该蛋白含有CCCH锌指结构域和核定位信号,推测其可能是具有转录调控作用的DNA结合蛋白。对突变体研究发现,乙醛酸循环通路的相关基因表达量和ATP水平均下降,其中限速酶异柠檬酸裂合酶(ICL)的表达下降最显著,可能与其生长减慢有关。构建打断基因的敲除株和回复株,利用人角膜上皮细胞模型和斑马鱼模型检测菌株毒力发现,FoDbp40缺失不仅可以导致菌株生长减慢,还可使菌株毒力降低。同时发现,FoDbp40缺失导致ICL的表达和活性降低,使得乙醛酸循环代谢产物琥珀酸含量降低,ATP水平下降,AMPK/mTOR通路活性受到影响。FoDbp40-EGFP荧光定位观察结果显示,该蛋白位于细胞核内。利用双荧光素报告酶系统分析FoDbp40与ICL启动子区的互作,表明该蛋白可促进ICL启动子下游基因的表达,对ICL的转录起到调控作用。上述研究表明,假定蛋白FoDbp40可通过调控ICL转录,影响能量代谢,调节尖孢镰刀菌的生长和毒力。提示FoDbp40和ICL有望成为新的抗真菌治疗靶点。更多还原