粗糙脉孢菌中调控耐药分子响应的转录因子鉴定及机制研究

真菌在抗真菌药物的胁迫条件下，为减轻药物的伤害，多药排出泵基因转录上调，同时抗真菌药物所抑制代谢途径的相关基因也会增加转录，以减小药物对相应合成代谢的影响。目前对真菌在抗真菌药物胁迫下耐药分子响应机制的了解，仅限于在酿酒酵母和白色念珠菌中的有限研究，而对丝状真菌还没有过系统的研究。我们以丝状真菌"模式菌株"粗糙脉孢菌为材料，从216株转录因子敲除突变体中筛选得到了3株对酮康唑超敏感的突变体。本研究的目标是从此3株突变体中鉴定直接调控耐药分子响应的转录因子，并揭示其调控机理。研究结果将对进一步了解丝状病原真菌的耐药调控机理提供重要线索，也为将来抗真菌新药物的研发提供新的切入点。

抗真菌药物被广泛地用于控制真菌感染。真菌在抗真菌药物的胁迫条件下，为减轻药物的伤害，多药排出泵基因转录上调，同时抗真菌药物所抑制代谢途径的相关基因也会增加转录，以减小药物对相应合成代谢的影响。本研究的目标是鉴定直接调控耐药分子响应的转录因子，并揭示其调控机理。我们以丝状真菌“模式菌株”粗糙脉孢菌基因敲除突变体库为材料，首先鉴定并确认了粗糙脉孢菌主要药物外排泵蛋白是PMR1类转运蛋白CDR4。随后鉴定得到粗糙脉孢菌4个正向调控唑类药物胁迫响应的转录因子。系统研究了ADS-1的调控机制，发现脉孢菌中特异上调表达的447个基因中，85个受ADS-1调控，其中包括PMR1类型的唑类药物转印蛋白编码基因cdr4。ADS-1和CDR4双突变体对酮康唑的敏感性较单基因缺失突变体明显增加，表明ADS-1也通过调控其他基因共同参与响应唑类药物应答。以上结果说明丝状真菌中存在与酵母菌完全不同的、正向调控唑类药物胁迫响应的转录因子和机制。通过基因敲除和表型分析证明了ADS-1在串珠镰刀菌和黄曲霉中也调控对唑类药物的耐药性。植物侵染实验表明，fvads-1的缺失突变株使串珠镰刀菌对玉米的致病性显著下降。这表明ADS-1及其同源蛋白具有功能保守性，从粗糙脉孢菌中发现的调控药物胁迫响应的转录因子在其它真菌中具有类似的功能。进一步为转录因子调控靶标基因的转录提供直接证据，接下来我们将确定目标转录因子是否直接结合到靶标基因的启动子上，此项研究还在进行中。. 依托本项目，相关研究工作已发表SCI论文2篇、培养硕士研究生1人。最近的结果还有一篇SCI论文在整理成文阶段。该项研究取得研究成果，对进一步了解丝状病原真菌的耐药调控机理提供重要线索，对全面开展耐药调控领域的分析工作打开良好局面，也为将来抗真菌新药物的研发提供新的切入点。