钙调素是真核生物中高度保守并且普遍存在的一种钙离子感应蛋白,该蛋白包括四个不完全一致的EF-hand motif结构用于钙离子的结合。它的主要功能是感应细胞质内钙离子浓度的变化并且通过激活下游一系列的靶蛋白来传递这种钙信号,以前的研究已经证实钙调素是个必须基因,并且在大部分物种中,该蛋白发挥其必要的功能需要钙离子的结合,然而在条件致病真菌烟曲霉中,有关钙调素的功能还不清楚,因此,本课题将主要围绕烟曲霉中钙调素的功能以及其对钙离子的依赖性展开研究,这对于了解烟曲霉的钙信号相关的生理机制具有重要意义,可以为未来曲霉病的治疗提供一定的理论基础。首先,我们通过钙调素条件菌株pniiA-CaM的构建证实了钙调素对于烟曲霉的生长和产孢都有着非常重要的作用,并且与其它物种中类似,定位于菌丝的生长位点。同源蛋白的比对以及SMART软件预测分析显示AfCaM包含四个直接结合钙离子的EF-hand loop,而缺少了这四个EF-hand loop的缺失突变菌株则展现出类似条件菌株关闭状态下的病态表型,这就暗示了烟曲霉中钙调素的钙离子结合区对于其正常发挥功能起着非常关键的作用。进一步的点突变实验证明这四个钙离子结合区在支持菌落生长的功能上是不一致的,相对来说第二个钙离子结合区最重要。另外,只要第二个EF-hand loop发生突变,菌株就会对高温(42℃)压力展现出明显敏感的表型。但高渗压力却可以部分恢复某些点突变菌株的缺陷表型,尤其是产孢能力。我们还发现点突变的钙调素呈现出一种弥散的定位。在点突变菌株CaM(124)、CaM(134)中,Crzl(钙调磷酸酶的下游转录因子)在钙离子的诱导下无法入核,这也暗示了烟曲霉中钙调素调控钙调磷酸酶也是依赖钙离子结合位点的。此外,CaM(124)细胞质内的钙平衡也发生了紊乱。总之,我们揭示了病原真菌烟曲霉中钙离子对于钙调素功能的发挥起着至关重要的作用,这对重要生命过程的调控研究具有重要意义。