【摘 要】
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唑类药物是目前临床和农业上应用最广泛的抗真菌药物。真菌能够在全基因组范围内进行转录水平的调整以应对唑类药物胁迫,转录因子在此机制中起着关键作用。真菌对唑类药物的适
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唑类药物是目前临床和农业上应用最广泛的抗真菌药物。真菌能够在全基因组范围内进行转录水平的调整以应对唑类药物胁迫,转录因子在此机制中起着关键作用。真菌对唑类药物的适应性转录响应机制在酿酒酵母、白色念珠菌等酵母类真菌中进行了较多研究,而在丝状真菌中报道较少。前期研究显示粗糙脉孢菌可作为丝状真菌唑类药物适应机制研究的良好材料。我们已在粗糙脉孢菌中发现了丝状真菌中参与唑类药物适应性响应的唑类药物外排泵CDR-4和调控此适应性响应的转录因子CCG-8等,在病原丝状真菌中它们的同源蛋白具有相同功能。 本文以粗糙脉孢菌为材料开展本研究。通过对酮康唑处理与未处理的野生型菌株RNA-seq数据进行分析,我们发现了一个在酮康唑胁迫下具有转录响应的bZIP转录因子编码基因ads-4。通过对敲除突变体分析,发现ads-4的缺失可引起粗糙脉孢菌对唑类药物敏感性增加,过表达ads-4则增加对唑类药物的耐药性。综合RNA-seq、qRT-PCR及差异表达基因突变体表型分析,发现ADS-4通过调控唑类药物外排泵基因cdr-4、麦角甾醇合成途径相关基因erg-5、钙调磷酸酶调控的唑类药物耐受性基因Ncrta2、线粒体金属离子转运泵基因Ncmmt2以及一些功能未知基因的表达,调控粗糙脉孢菌对唑类药物的响应。ads-4同源基因Afads-4(Aflg16460)在烟曲霉中的敲除也可引起菌株对唑类药物敏感性的增加,证实ADS-4在丝状致病真菌中功能保守。此外综合酮康唑处理与未处理的野生型菌株和ads-4敲除菌株RNA-seq及qRT-PCR结果,我们还发现ads-5响应酮康唑胁迫,并可能调控ADS-4转录。进一步对酮康唑处理与未处理的ads-5敲除菌株RNA-seq检测与分析,推测ADS-5通过调节胁迫响应相关基因和一些唑类药物耐药性相关转录因子来调控唑类药物耐药性。通过对ADS-4下游调控基因敲除突变体功能分析,本研究首次发现Ncmmt2和Ncrta2的缺失会引起粗糙脉孢菌对唑类药物的超敏感。本文阐述了转录因子ADS-4和ADS-5调控丝状真菌唑类药物耐药性机理,并在病原真菌中进行了ads-4同源基因Afads-4敲除,证实ADS-4是一个丝状真菌中广泛存在且功能保守的的转录因子,因此ads-4可作为潜在抗真菌药物靶点。此外本研究还鉴定了多个参与丝状真菌唑类药物耐药性调控的新基因,为抗真菌药物开发提供了新的靶点。
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