eLife | 青岛农业大学研究揭示尖孢镰刀菌孢子萌发的分子机制！

尖孢镰刀菌是一种跨界病原体，已知可感染100多种植物和免疫功能低下的患者。因此，深入了解参与这种真菌感染机制的分子过程非常重要。尖孢镰刀菌侵入根部，可通过木质部组织的定殖引起枯萎病。真菌分生孢子是宿主免疫系统在感染过程中遇到的第一个结构，分生孢子萌发是尖孢镰刀菌感染的关键步骤。分生孢子萌发的早期起始阶段是抑制真菌生长和抵抗病原体感染的关键点。然而，尖孢镰刀菌调节其萌发过程的分子机制在很大程度上仍然未知。

2021年12月，国际权威学术期刊eLife发表了青岛农业大学梁文星教授团队的最新相关研究成果，题为The decrotonylase FoSir5 facilitates mitochondrial metabolic state switching in conidial germination of Fusarium oxysporum的研究论文。本研究结合复杂的方法来分析一种描述相当少的修饰，即由FoSIRT5介导的蛋白质巴豆酰化，以及它如何影响镰刀菌中代谢相关酶的基因表达。

尖孢镰刀菌是最重要的致病真菌之一，有广泛的植物和动物宿主。其感染周期的第一个关键步骤是分生孢子的萌发，但关于支持这一过程的分子事件的信息有限。本研究在此表明，孢子萌发伴随着FoSir5的表达急剧下降，FoSir5是人类赖氨酸去乙酰化酶SIRT5的直系亲属。结果观察到FoSir5在K148处将真菌丙酮酸脱氢酶复合物（FoDLAT）的一个亚单位去质子化，从而抑制了该复合物在线粒体中的活性。此外，FoSir5使组蛋白H3K18去质子化，导致编码有氧呼吸途径的酶的转录本下调。因此，FoSir5的活动协调了不同细胞器的调节，通过呼吸作用引导代谢流量。由于ATP含量与真菌孢子萌芽率呈正相关，科研人员提出FoSir5通过其代谢影响对尖孢镰刀菌的分生孢子萌发率进行负向调节。这些发现使我们了解到由FoSir5催化的去质子化的多方面作用，支持了尖孢镰刀菌的分生孢子萌发。

图1. FoSir5在尖孢镰刀菌中的细胞定位和活性

图2. FoSir5 使FoDLAT去巴豆酰化，具有调节作用

图3. FoSir5对H3K18巴豆酰化的下调和有氧呼吸相关基因的转录抑制

图4. FoSir5影响尖孢镰刀菌萌发过程中ATP的产生

图5. FoSir5通过影响ATP合成来调节分生孢子萌发

图6. FoSir5在不同细胞器中作为去巴豆酰化酶来调节分生孢子萌发的模型

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