念珠菌是人体内最常见的机会性致病真菌。在健康人体内,一般不会引起疾病或仅引起轻微的浅表感染。但是当人体免疫系统受损时,会引起较严重的深部感染,甚至导致致命性的侵袭性感染。侵袭性真菌感染中白念珠菌占主要地位,占据了感染病例的一半以上。但目前非白念珠菌感染的比例也有所增加,造成感染的菌种包括:近平滑念珠菌、热带念珠菌和光滑念珠菌等。侵袭性念珠菌感染的药物治疗主要以棘白菌素类药物为主,但已出现不同程度的耐药菌株并有增加的趋势。棘白菌素以卡泊芬净为代表,通过抑制β-1,3-D-葡聚糖合成酶从而破坏β-1,3-葡聚糖的合成,进而造成真菌细胞壁完整性的缺失,最终起到杀灭真菌的作用。由于编码β-1,3-D-葡聚糖合成酶的基因FKS1发生突变导致该酶对棘白菌素的亲和力降低,从而使念珠菌对棘白菌素类药物产生耐药性。如何对这些临床中的耐药念珠菌感染进行有效的治疗是目前面临的难题之一。然而,由于缺乏真菌特异性的药物靶点,针对棘白菌素类药物耐药菌株感染的治疗还存在一定的困难。通过对白念珠菌突变体文库的高通量筛选我们发现GGTase I（二牛龙牛儿酰基转移酶I）β亚基Cdc43的缺失能够使白念珠菌特异性对棘白菌素类抗真菌药物的敏感性显著提高,而并不影响其对唑类抗真菌药物的敏感性。GGTase I介导蛋白翻译后的异戊二烯化修饰,即将底物异戊二烯基共价结合到半胱氨酸残基上。深入的研究发现Cdc43不仅影响野生型白念珠菌对药物的敏感性,敲除CDC43基因还能够使耐药菌株恢复对棘白菌素类药物的敏感性,从而使GGTase I成为特异性对抗棘白菌素耐药性的一个药物靶点。进一步挖掘GGTase I调节药物敏感性的分子机制,我们发现GGTase I通过对底物β-1,3-D-葡聚糖合成酶调控亚基Rho1的异戊二烯化修饰影响其细胞定位,从而改变催化亚基Fks1的活性。在CDC43敲除菌株中,由于GGTase I功能的缺失影响了Rho1的膜定位从而引起β-1,3-D-葡聚糖合成酶活性的改变,在添加卡泊芬净后细胞壁中葡聚糖的含量显著低于野生型白念珠菌,最终造成该缺失菌株对卡泊芬净高度敏感。本研究揭示了异戊二烯化修饰调控白念珠菌药物敏感性的分子机制,丰富了对病原真菌中异戊二烯化修饰功能的认知。通过对化合物的筛选我们找到真菌特异性的GGTase I抑制剂L-269289。L-269289的加入会导致白念珠菌野生型出现类似于CDC43敲除菌株的细胞壁中葡聚糖含量显著下降。通过体外实验我们发现L-269289和棘白菌素类药物联合使用可以增强棘白菌素类药物的活性,在更低的浓度下就能够杀死白念珠菌野生型甚至棘白菌素耐药菌株。在此基础上,我们也检测了L-269289和棘白菌素类药物联合使用在耐药菌株侵袭性感染的小鼠模型中是否有治疗作用。在确定了一定浓度的L-269289对人体细胞没有毒性的前提下,我们证实了在小鼠体内使用L-269289可以提高卡泊芬净治疗白念珠菌耐药菌株感染的可行性。通过CDC43同源基因缺失株的构建,我们进一步阐明了GGTase I调控药物敏感性的功能在念珠菌中具有高度保守性,并且GGTase I特异性抑制剂L-269289和卡泊芬净在热带念珠菌和近平滑念珠菌中也有类似于在白念珠菌中的协同杀菌作用。实验发现在光滑念珠菌中L-269289单独作用就有显著的杀菌作用。因此,本研究为治疗棘白菌素耐药菌株的侵袭性感染提供了新的分子靶标,有望成为逆转念珠菌临床耐药性的新手段。