APSES (Asm1p, Phd1p, Sok2p, Efg1p和StuAp)类蛋白是真菌所特有的转录因子,这类转录因子在真菌的生长发育中起着重要的作用。然而,这类转录因子的转录调控机制,尤其在植物病原真菌致病过程中所起的作用及其机理尚不清楚。本研究鉴定了一个稻瘟病菌中新APSES转录因子基因PCG2。该基因的敲除导致：菌丝生长缓慢,菌丝顶端细胞变小,产孢量下降,分生孢子发芽率、附着胞形成率、侵染钉形成率和侵染性菌丝的扩展能力显著下降,以及对寄主植物水稻和大麦的致病力显著减弱。本研究利用分子生物学手段对Pcg2在稻瘟病菌中的作用及其机理进行了研究。Pcg2能够互补酵母的Mbpl和Swi4的双突变体,是Saccharomyces cerevisiae中调控细胞周期的关键转录因子Mbpl (MCB-box Binding Protein)和Swi4 (SCB-box Binding Protein)的同源物。组成型启动子驱动PCG2-GFP融合基因能完全互补PCG2敲除体的缺陷表型,且融合蛋白Pcg2-GFP定位于细胞核。APSES结构域是真菌转录调控蛋白中含有的一种DNA结合域,作者表达并纯化了Pcg2-GST融合蛋白,通过EMSA确定Pcg2-GST融合蛋白能与MCB-box和SCB-box结合。此外,作者证明了Pcg2在酵母中具有转录激活的活性,并具有2个独立的转录激活结构域。因此,Pcg2是一个新的、能同时结合MCB-box和SCB-box的APESE类转录因子,Pcg2的APSES结构域,ANK结构域和C端是其行驶功能所必需的。为了揭示PCG2调控的下游基因,作者利用基因芯片比较了PCG2敲除体与野生型菌株在菌丝生长阶段的基因表达差异。发现：PCG2敲除导致417个基因表达量上调两倍以上,其中138个基因的启动子中含有MCB-box或SCB-box。对这138个基因的功能分析后,作者进一步发现：其中大部分功能已知的基因的编码产物可能与DNA的复制和修复相关。以上结果表明：Pcg2作为转录抑制因子在调控DNA的复制和修复相关基因的表达中起重要作用。在PCG2直接抑制的基因中,有一个基因可能编码一个新的锌指蛋白,并含有BTB/POZ结构域(作者因此将该基因命名为MoBTB1)。作者敲除MoBTB1,但未发现该基因的敲除体与野生型有明显的表型差异。然而,将启动子中缺失MCB-box的MoBTB1重新导入敲除体和野生型菌株后,该基因表达量显著上调,并且导致菌落生长速度缓慢。另外,MoBTB1和PCG2的双敲除体明显比PCG2敲除体的菌落生长速度快。表明：MoBTB1是位于PCG2下游的、对菌落生长起负调控作用的重要因子,Pcg2的一个重要功能是通过负调控MoBTB1的表达来控制菌丝的生长。通过芯片分析,作者还确认271个基因在PCG2敲除体中表达下调2倍以上,其中50个基因的启动子中含有MCB-box或SCB-box。这些Pcg2直接激活表达的基因中,20个是稻瘟病菌特有的基因。其中一个基因MoUNQ1在PCG2的敲除体中的表达与野生型相比下调了近10倍,该基因的敲除导致稻瘟病菌菌落生长缓慢,并且对水稻致病力明显减弱。此外,Pcg2在体外与MoNQ1启动子区域的MCB-box结合。根据以上结果,作者推测：Pcg2另一个重要功能是通过正调控MoUNQ1的表达控制菌丝生长和致病性的。为了进一步揭示Pcg2转录激活和转录抑制的作用机理,作者将3个串联重复的Flag融合在Pcg2的N-端。3Flag-Pcg2融合基因能完全互补PCG2敲除体的缺陷表型,Western杂交结果表明,Pcg2在稻瘟病菌体内除了存在全长的Pcg2715外,还存在另一种为截断体形式的Pcg2～500。有意思的是：Pcg2～500不具有转录激活活性。以上结果显示：Pcg2可能通过全长结构作为转录激活子,以截断体作为转录抑制子调控不同基因的表达。另外,作者正在进一步利用Pull-down技术分离与Pcg2互作的蛋白。本研究深入研究了Pcg2的作用机理,鉴定其识别并结合的顺势元件,同时发现了其下游直接调控的靶标。首次鉴定了APSES类蛋白在稻瘟菌体内存在2种不同的剪切形式,这两种不同的形式可能对不同基因行驶不同的激活或抑制功能。本研究的深入将为动物、植物和其它真菌转录因子作用机理的研究提供新的视角。