过氧化物酶体蛋白在寡孢节丛孢捕食器官形成和侵染过程中的功能研究

寡孢节丛孢在侵染线虫的过程中产生捕食器官（三维菌网）捕捉线虫，电子致密体（Electron dense bodies）是捕食器官菌丝细胞中最重要的特征性成分，其生化性质是过氧化物酶体（peroxisomal）蛋白。本项目以捕食线虫真菌的模式种寡孢节丛孢（Arthrobotrys oligospora, ATCC 24927）为研究材料，通过Real-time PCR技术分析过氧化物酶体蛋白编码基因在寡孢节丛孢的营养菌丝和捕食器官菌丝细胞中的差异表达；通过绿色荧光蛋白标记技术研究其在捕食器官形成和侵染过程中的特异表达；并通过基因敲除策略研究过氧化物酶体蛋白的功能；阐明过氧化物酶体蛋白在寡孢节丛孢捕食器官形成和侵染过程中的细胞定位和功能，为揭示寡孢节丛孢侵染线虫的分子机制奠定基础。

本项目以捕食线虫真菌寡孢节丛孢（Arthrobotrys oligospora, ATCC 24927）为研究材料，对寡孢节丛孢基因组中的过氧化物酶体相关蛋白的部分生化性质和功能进行了分析和预测，对不同真菌来源的过氧化物酶体蛋白（Peroxin 3）的系统进化关系进行了分析；通过Real-time PCR方法检测过氧化物酶体蛋白编码基因在寡孢节丛孢的营养菌丝和捕食器官菌丝细胞中的差异表达；通过基因敲除策略研究过氧化物酶体蛋白的功能，初步阐明过氧化物酶体蛋白在寡孢节丛孢捕食器官形成和侵染过程中的功能。本项目首次对寡孢节丛孢基因组中的5个过氧化物酶体蛋白（Peroxin 11, Peroxin 11b, MFP, Peroxin 5和Peroxin 7）的编码基因进行了敲除，比较了突变菌株和野生菌株的生长速度、捕食器官形成数量和杀线虫效率等特征；Peroxin 11和Peroxin 11b的敲除对寡孢节丛孢的表型特征影响不大；MFP的敲除突变菌株产生捕食器官的数量显著下降，对线虫的捕食能力明显下降；Peroxin 5敲除突变菌株生长非常迟缓，产孢能力急剧下降，同时不产生捕食器官；而Peroxin 7的敲除突变菌株没有明显的表型差异；利用电子显微镜比较了野生菌株和突变菌株捕食器官的结构变化。以上的研究结果表明，过氧化物酶体蛋白，尤其是Peroxin 5和寡孢节丛孢捕食器官的形成密切相关，然而相关的调控机制还有待进一步的深入研究。. 通过以上研究，部分研究成果在Plos Pathogens等国际权威的SCI杂志上发表，部分研究成果还在进一步整理和积累，同时对研究过程中出现的新问题进行深入研究。项目执行期间，获得云南省科技奖一等奖1项；发表研究论文9篇，其中SCI论文8篇，单篇最高影响因子为9.127；参加著作“中国微生物基因组研究”的编写；获授权专利1项，参加国内外专业会议交流6次；培养6名研究生，其中5名研究生已毕业。综上，本项目顺利完成预期的研究内容和目标。