稻瘟病菌细胞自噬与泛素化蛋白降解途径的机制与功能

摘要

植物病原真菌形成一系列复杂的侵染结构,如附着胞,侵染定殖在植物组织中.附着胞细胞内甘油的大量累积使其形成巨大膨压,进而侵染钉穿透叶片表皮.细胞自噬过程在真核细胞生物中广泛存在,大分子和细胞器通过该途径大量降解,使细胞即使在逆境中也能保持正常的生理代谢.当前对细胞自噬途径的研究已经从模式生物酵母如酿酒酵母延伸到病原真菌稻瘟病菌,研究发现部分稻瘟病菌自噬同源基因敲除突变体丧失了侵染寄主植物的致病能力,阐明稻瘟病菌自噬基因的功能以及蛋白互作网络将有助于更好地理解细胞自噬在真菌致病性中的作用.rn 泛素蛋白酶体途径是真核生物细胞内存在的另外一条降解错误折叠蛋白、损伤蛋白或者衰老蛋白的途径，与细胞自噬相比，该途径只降解蛋白，同时底物选择性更加严格。底物蛋白的泛素化由泛素激活酶，泛素结合酶及泛素连接酶依次催化完成，多泛素化的底物最终由蛋白酶体降解。研究发现蛋白除了被降解外，蛋白的单泛素化调控生物的细胞生长和细胞分化。泛素蛋白酶体系统在酵母和哺乳动物中研究较多，但在植物病原真菌中的功能研究较少。E3泛素连接酶在该系统中决定了降解底物的选择性，数量最多，通过基因敲除，找到与稻瘟病菌致病性相关的泛素连接酶，并对这些泛素连接酶的功能展开分析，进而试图揭示细胞自噬途径和泛素蛋白酶体途径之间调控和联系。