浙江大学赤霉病防控研究团队发现ABC蛋白调控赤霉病菌铁动态平衡的新机制

近期，浙江大学农业与生物技术学院生物所赤霉病防控研究团队在PLoS Pathogens上以封面文章发表了题为A fungal ABC transporter FgAtm1 regulates iron homeostasis via the transcription factor cascade FgAreA-HapX的研究论文，揭示赤霉病菌ATP结合蛋白通过转录因子级联调控铁动态平衡的新机制。

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在真核生物中，铁的动态平衡在DNA 合成和修复、细胞呼吸、核糖体生物合成等生命活动中起重要作用。因此，真核生物通过长期进化形成了复杂的铁平衡调节机制，精确地调控铁的摄取、消耗和储存。目前，人们对植物病原真菌中铁动态平衡的调控机制尚缺乏深入研究。

近年来，由于气候变化、大面积小麦—玉米轮作和秸秆还田等因素的影响，赤霉病在我国呈加重发生态势，严重影响小麦稳产丰收。此外，病菌产生的多种有毒性的真菌毒素，对人畜健康构成威胁，每年造成上百亿元的经济损失。

该研究发现，ABC蛋白FgAtm1的缺失导致赤霉病菌细胞内铁的大量积累。进一步研究发现， FgAtm1缺失导致细胞质中铁硫蛋白亚硝酸还原酶和黄嘌呤脱氢酶酶活降低，进而激活氮源转录因子FgAreA。FgAreA可以结合铁转录因子FgHapX启动子区，正向调控FgHapX转录。被激活的FgHapX起转录抑制子作用，抑制铁利用基因的表达；此外，FgHapX通过抑制另一个转录抑制子FgSreA，达到激活铁吸收基因表达的作用。本研究揭示重要病原真菌中ABC蛋白通过转录因子FgAreA-HapX级联调控铁平衡的新机制，拓宽人们对真核生物中铁动态平衡调控和ABC蛋白功能的理解和认识。

博士生王芝慧为论文第一作者，尹燕妮教授为通讯作者，马忠华教授为共同通讯作者。

该文转自浙江大学生物所新闻网。论文链接：

https:///10.1371/journal.ppat.1007791