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SUMO(small ubiquitin-related modifier)修饰作为一种类泛素修饰,广泛存在于所有真核生物中,在细胞周期、胁迫应对、转录调控和核质运输等方面发挥重要作用。SU]MO前体在蛋白酶(ULPs/SENPs)作用下被剪切成暴露C-末端双甘氨酸基序(GG)的成熟SUMO分子,然后通过SUMO激活酶E1(SUMO Activating Enzyme,SAE/Aos1,Uba2)激活后,转移到 SUMO 结合酶 E2(SUMO-conjugating Enzyme,Ubc9),在 SUMO 连接酶 E3(SUMO Ligating Enzyme,E3)或 SUMO 相互作用基序(SUMOInteractionMotif,SIM)的非共价结合作用下与底物蛋白赖氨酸残基共价结合进行修饰。SUMO修饰是个可逆的过程,修饰后的SUMO—底物蛋白结合体在蛋白酶作用下可发生去SUMO化。目前SUMO修饰的研究主要集中在哺乳动物和酵母中,在丝状真菌中的研究较少。近年来,由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的赤霉病已成为影响我国小麦安全生产的重要病害之一。本研究在禾谷镰刀菌中展开SUMO修饰途径生物学功能的研究,预期结果将拓宽对真菌中SUMO修饰生物功能的理解。本文通过基因敲除和回补的方法对禾谷镰刀菌SUMO修饰途径中关键元件FgSmt3、FgAos1、FgUba2、FgUlp1 和 FgUlp2 生物学功能展开研究,发现:1)SUMO途径参与病菌的DNA损伤修复;2)通过亲和捕获的试验发现调控DNA损伤修复的转录因子FgSR被SUMO修饰,鉴定FgSR上SIM2 domian和6个赖氨酸是SUMO修饰所必需的;3)酵母双杂和Western Blot试验表明,DNA损伤胁迫条件下,FgSmt3对FgSR进行SUMO化修饰,调控FgSR细胞核和细胞质的分布,同时被修饰的FgSR会招募染色质重塑复合体SWI/SNF进而共同调控DNA胁迫响应基因的转录,最终参与DNA损伤响应及修复过程;4)此外,发现禾谷镰刀菌中SUMO修饰调控病菌的发育和致病。本研究揭示了禾谷镰刀菌中SUMO修饰调控病菌DNA损伤修复的机制,拓宽真菌中SUMO修饰生物功能和DNA损伤修复的认识。