构巢曲霉高亲和性钙离子吸收系统参与生长发育调控的机制研究

构巢曲霉高亲和性钙离子吸收系统参与生长发育调控的机制研究曲霉属在全球共有上百类不同的霉菌种类,它包含了以黑曲霉、米曲霉为代表的具有经济效益的工业曲霉,还有一类是与侵染性真菌感染相关的烟曲霉、黄曲霉等病

构巢曲霉高亲和性钙离子吸收系统参与生长发育调控的机制研 究 曲霉属在全球共有上百类不同的霉菌种类,它包含了以黑曲霉、米曲霉为代 表的具有经济效益的工业曲霉,还有一类是与侵染性真菌感染相关的烟曲霉、黄 曲霉等病原曲霉。由于构巢曲霉和工业真菌、病原真菌有着较近的亲缘关系,另 外它作为丝状真菌的模式生物,有其自身独特的优势,可作为研究极性生长和产 孢等方面的优良材料。 以钙离子介导的信号通路(Ca2+signaling pathway)广泛地参与了真核生物 中的各种生理活动过程,包括生长发育、胞吐、细胞骨架的重排、肌肉收缩、趋 化性、细胞分裂、分化、程序性细胞死亡等,在酵母中,也发现钙信号系统发挥了 重要作用。构巢曲霉虽然与酵母亲缘关系相近,但丝状真菌有其生长所独特的功 能,更适用于研究与真菌的侵染力和致病性密切相关的极性生长和产孢的功能基 因,本课题就以此为切入点展开深入研究。 在真菌中存在两大类不同的钙离子吸收系统,即高亲和性钙离子吸收系统 (HACS)和低亲和性钙离子吸收系统(LACS),其中高亲和性钙离子吸收系统由 CchA和MidA两个主要组分构成,当胞外钙离子可获得性比较低时,高亲和性钙 离子吸收系统就作为主要的钙离子进入通道而发挥作用,反之当胞外钙离子浓度 升高后则由低亲和性钙离子吸收系统来行使该功能。本课题通过基因定点敲除技 术、乙醇脱氢酶启动子(alcA promoter)替换技术分别构建了敲除菌株和可调控 菌株来研究CchA和MidA在构巢曲霉中的功能和特征。 在低钙的基础培养基上,当关闭CchA、MidA的表达时,可调控菌株和敲除菌 株的表型是完全-致的,它们在基础培养基MMPDR上均表现出明显的产孢缺陷,另