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尖孢镰刀菌（Fo, Fusarium oxysporum）是一种重要的病原真菌，能够侵染100多种植物，甚至能侵染免疫力降低的病人。Fo侵入植物的根部，通过堵塞维管束和分泌毒素等引起植物的枯萎病。孢子萌发是Fo在侵染过程中的关键步骤，但目前对真菌是如何调控孢子萌发的相关研究较少。赖氨酸巴豆酰化（Kcr, lysine crotonylation）是一种新型的蛋白翻译后修饰方式，最早发现于组蛋白，Kcr的变化与转录密切相关，但对于其是否参与真菌孢子萌发的调控并不清楚。
近日，青岛农业大学植物医学学院梁文星课题组在eLife发表了题为The decrotonylase FoSir5 facilitates mitochondrial metabolic state switching in conidial germination of Fusarium oxysporum的研究论文，报道了一个负调控Fo孢子萌发的新型去巴豆酰化酶 FoSir5，FoSir5能够在线粒体和细胞核中发挥其去巴豆酰基的作用，通过抑制线粒体有氧呼吸负调控Fo的孢子萌发。
该研究发现，在线粒体中，FoSir5与丙酮酸脱氢酶（PDC）组分DLAT互作，并能够去除DLAT第148位赖氨酸上的巴豆酰基以降低其酶活，进而抑制了线粒体PDC复合体的活性；同时在细胞核中，FoSir5通过去除8个TCA循环和电子传递链途径基因启动子上的H3K18cr修饰，抑制了这些基因的转录表达。通过在这两种细胞器中的协同调控作用，FoSir5抑制了线粒体的ATP合成，而在孢子的萌发过程中，Fo通过下调FoSir5的表达，增加了ATP的供应，以维持其萌发过程中的能量代谢需求。此外，FoSir5敲除能够导致Fo的致病力提高，这为开发新的药剂靶标、防治Fo及其他植物病原菌提供了候选靶蛋白。
去巴豆酰化酶FoSir5调控尖孢镰刀菌的孢子萌发
青岛农业大学张宁副教授和宋丽敏副教授为该论文的并列第一作者，梁文星教授为通讯作者，英国剑桥大学Ben F. Luisi等参与此工作。上述研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省外专双百计划、泰山学者岗位建设基金等项目的资助。
论文链接：
https://elifesciences.org/articles/75583
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