黄曲霉菌组蛋白去乙酰化酶hosA基因功能研究
作者单位：福建省病原真菌与真菌毒素重点实验室 福建农林大学生命科学学院
会议名称：《中国菌物学会2015年学术年会》
会议日期：2015年
学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 07[理学]
基 金：国家重点基础研究计划(2013CB127802) 国家自然基金青年项目(31400100) 福建省教育厅科技项目(JA14115)
关 键 词：组蛋白乙酰化 hosA基因 黄曲霉毒素 表观遗传
摘 要：近年来,真菌成为了研究表观遗传调控的重要模式生物,已经有众多的实验证据表明乙酰化修饰参与真菌众多生命进程。黄曲霉菌对重要农作物均能侵染并产生自然界致癌性最高的黄曲霉毒素B1,造成巨大损失。目前黄曲霉毒素合成的基因簇已经阐明,但表观遗传调控在黄曲霉毒素合成的作用仍不清楚。我们实验室通过蛋白质组学方法对黄曲霉蛋白的乙酰化修饰蛋白进行扫描,结果显示乙酰化修饰参与黄曲霉生命活动的各个进程,在黄曲霉毒素合成通路中也发现多种蛋白受乙酰化修饰。本实验通过前期的实验证明通过曲古抑菌素A处理黄曲霉,发现其影响黄曲霉生长,并降低黄曲霉毒素的形成,也说明乙酰化在黄曲霉生长和次级代谢中发挥重要作用。本次研究我们克隆表达并纯化了经典的组蛋白去乙酰化酶hos A,体外用HDACs试剂盒证明了hos A蛋白具有去乙酰化酶活性。接着,通过构建组蛋白去乙酰化酶基因Δhos A突变体,发现Δhos A减少黄曲霉孢子的形成,但增加了菌核的形成。通过测定次级代谢黄曲霉毒素AFB1产量,与野生型相比发现ΔhosA能显著降低黄曲霉毒素B1的合成,Q-pcr结果也显示产毒相关基因也随之降低,Western Blot结果显示hos A敲除菌株增加了H4K12的乙酰化水平。我们还发现组蛋白去乙酰化酶hos A也参与细胞壁的形成和响应渗透压力。通过侵染实验,发现Δhos A突变体显著降低了黄曲霉的侵染能力。该研究为首次在黄曲霉中报道组蛋白修饰对黄曲霉毒素具有重要调控作用,为黄曲霉表观遗传调控机制奠定了理论基础,也为对黄曲霉毒素危害的早期防控提供重要依据。