黃曲霉菌是一種廣泛分布于世界各地的絲狀植物病原真菌。該霉菌喜好溫暖潮濕環(huán)境，在作物收獲前后以及儲(chǔ)存過程中會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)作物造成嚴(yán)重病害。黃曲霉毒素是一類由黃曲霉菌合成且具有強(qiáng)烈毒性和高致癌性的次生代謝物。傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工、日常的烹飪等環(huán)節(jié)很難清除此真菌毒素。黃曲霉毒素合成途徑涉及多種調(diào)控因子與催化合成反應(yīng)酶，若能對(duì)毒素合成酶實(shí)現(xiàn)靶向降解，這可為黃曲霉毒素的控制提供一種防范策略。

 

　　Retromer核心復(fù)合體（囊泡逆向轉(zhuǎn)運(yùn)核心復(fù)合體）在生物體內(nèi)負(fù)責(zé)逆向運(yùn)輸特異的生物大分子，在細(xì)胞運(yùn)輸途徑中發(fā)揮特有的調(diào)節(jié)功能。Retromer核心復(fù)合體的功能障礙會(huì)導(dǎo)致人體和酵母的胞內(nèi)運(yùn)輸出現(xiàn)紊亂，例如，導(dǎo)致人源αβ蛋白在體內(nèi)異常積累。然而在黃曲霉菌中，Retromer核心復(fù)合體，黃曲霉毒素合成酶與黃曲霉毒素合成三者之間關(guān)聯(lián)機(jī)制未被清晰闡明。

 

　　近期，福建省病原真菌與真菌毒素重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室汪世華團(tuán)隊(duì)在Journal of Biological Chemistry（Top期刊）發(fā)表題為The Regulatory Role of the Aspergillus flavus Core Retromer Complex in Aflatoxin metabolism（囊泡逆向轉(zhuǎn)運(yùn)核心復(fù)合體在黃曲霉菌毒素合成調(diào)控作用）最新研究成果。主要發(fā)現(xiàn)如下：

 

　?、?Retromer核心復(fù)合體正向調(diào)控黃曲霉菌分生孢子與菌核的發(fā)育，毒素的形成以及侵染糧食的致病力。

 

　?、?Retromer核心復(fù)合體為黃曲霉毒素合成途徑的負(fù)調(diào)控因子：分別敲除或突變?cè)搹?fù)合體中的Vps26、Vps29或Vps35三種液泡蛋白編碼基因后：代表毒素合成早、中、晚階段的產(chǎn)毒基因的mRNA（aflD, aflM和aflP）水平不變，毒素合成酶（AflD, AflM和AflP）的蛋白水平則會(huì)出現(xiàn)顯著升高，且黃曲霉菌產(chǎn)毒的水平大大提高。

 

　?、蹏@Retromer核心復(fù)合體功能負(fù)調(diào)控毒素合成的科學(xué)問題，作者利用分子動(dòng)力學(xué)模擬，復(fù)合體亞基互作位點(diǎn)突變和免疫共沉淀等實(shí)驗(yàn)證明：Vps26，Vps29和Vps35的相互作用氨基酸殘基對(duì)黃曲霉菌毒素合成的影響至關(guān)重要。

 

　　④通過進(jìn)一步研究，Retromer核心復(fù)合體與下游效應(yīng)蛋白R(shí)ab7協(xié)同調(diào)解黃曲霉毒素的產(chǎn)生。

 

　?、蓐U明Retromer核心復(fù)合體逆向調(diào)控黃曲霉毒素合成的機(jī)制：Retromer核心復(fù)合體與自噬標(biāo)記物-Rab7極有可能為黃曲霉菌囊泡融合的分子開關(guān)，由于復(fù)合體或Rab7分子的功能缺失可導(dǎo)致自噬功能障礙（囊泡-液泡無法正常融合），大量毒素合成酶在囊泡內(nèi)出現(xiàn)積累（囊泡內(nèi)的蛋白泛素化水平升高），從而造成毒素合成酶無法降解，最終導(dǎo)致毒素合成速率加快和毒素排放量的上升。

 

　?。ˋ）TLC 分析WT, ΔAflvps35 and Com-Aflvps35菌株培養(yǎng)基中AFB1產(chǎn)量；（B） 光密度分析三種菌株AFB1 產(chǎn)量；（C） HPLC分析三種菌株的AFB1產(chǎn)量；（D） 三種菌株的aflD（合成早期），aflM （合成中期）和 aflP（合成晚期）mRNA水平分析；（E） TLC三種菌株囊泡中AFB1的含量；（F） 光密度分析三種菌株囊泡中AFB1的含量；（G） Western blot結(jié)合光密度分析AflD, AflM和AflP蛋白表達(dá)水平；（H）結(jié)合光密度分析三種菌株的AflD, AflM與AflP蛋白表達(dá)水平；（I） TLC分析侵染花生后殘余的毒素；（J） 光密度分析侵染花生后殘余的毒素；（K） TLC分析侵染玉米后殘余的毒素；（L）光密度分析侵染花生后殘余的毒素。*表示差異（p<0.05），**表示差異極顯著（p<0.01）。

 

　　上述研究發(fā)現(xiàn)是繼汪世華教授團(tuán)隊(duì)于2019年在《Journal of Biological Chemistry》上發(fā)表題為Molecular and structural basis of nucleoside diphosphate kinase–mediated regulation of spore and sclerotia development in the fungus Aspergillus flavus（核苷二磷酸激酶調(diào)控黃曲霉孢子與菌核形態(tài)建成的分子結(jié)構(gòu)機(jī)制）后的又一代表性成果。本研究將為黃曲霉毒素污染的早期防控提高理論參考，為利用泛素化選擇性自噬途徑對(duì)黃曲霉毒素合成調(diào)控提供新穎思路。福建農(nóng)林大學(xué)王森博士生，王宇講師和劉營航碩士為本研究論文共同第一作者，我?？萍继幪庨L、福建省病原真菌與真菌毒素重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任汪世華教授為本文的通訊作者。

 

　　論文鏈接：https://www.jbc.org/article/S0021-9258（22）00561-0/fulltext