黄曲霉氮源调控基因areA功能的初步研究

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黄曲霉是一种在土壤中普遍存在的腐生真菌,对动物和人类都具有致病作用,会导致曲霉病和肝癌等疾病。在构巢曲霉中,areA作为GATA转录因子中的一员,是一种全局氮源调控因子,负责调节利用迟效性氮源基因的表达。但是,在黄曲霉中关于AreA的功能还未见报道。本研究在黄曲霉中鉴定到了一个由866个氨基酸序列组成的全局氮源调控因子areA,它与米曲霉中的areA基因高度同源,该蛋白具有一个在不同真菌中高度保守的锌指结构域。采用同源重组的方法通过基因缺失和过表达阐明了areA在黄曲霉中的作用。基因缺失突变株(ΔareA)无法有效利用次级氮源进行生长、产生分生孢子及有效地进行次级代谢产物的生产,这表明areA对黄曲霉菌的生长发育是十分重要的。研究还发现,使用完全培养基的时候,Δ areA菌株分生孢子的产量显著低于野生型,分生孢子的发育欠佳。并且不管可利用的氮源如何,在ΔareA菌株中黄曲霉毒素(AFB1)的产量都明显降低。areA还被认为增加了黄曲霉菌对遗传毒性胁迫的敏感性,因为野生型菌株的生长比ΔareA更受抑制。然而,ΔareA对渗透压,细胞壁和氧化应激的敏感性显着增加。同时缺失突变株不能有效地对花生和玉米等宿主进行侵染,宿主种子上很少或没有孢子和黄曲霉毒素的产生。因此,我们认为areA在黄曲霉致病性中具有十分重要的作用。最后,我们发现在次级氮源如丙氨酸和脯氨酸存在时,AreA被定位在细胞核中,而在谷氨酸和酒石酸二胺存在的情况下,被定位于细胞质和细胞核中。这项工作揭示了 AreA在黄曲霉氮代谢中的功能,并有望对防控动物和人类的病原真菌——黄曲霉菌提供新的途径和手段。
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