青岛农业大学博士以第一作者身份在《Cell》旗下期刊发表研究成果
尖孢镰刀菌引起的枯萎病是番茄生产中的重要病害之一，随着种植面积的扩大以及保护地栽培的普及，番茄枯萎病已经严重影响田间的安全生产。因此，绿色、安全、高效防控番茄枯萎病已经成为目前番茄生产过程中需要解决的重要问题。
近日，国家杰出青年科学基金获得者、青岛农业大学植物医学学院梁文星教授团队在国际期刊Cell Reports上在线发表题为“FolIws1-driven nuclear translocation of deacetylated FolTFIIS ensures conidiation of Fusarium oxysporum”的研究论文，揭示了蛋白乙酰化修饰调控尖孢镰刀菌产孢的分子机制，并首次以此为基础开发了两种用于抑制植物真菌产孢的小分子化合物，能够有效防治植物病害。
课题组通过质谱分析测定了尖孢镰刀菌产孢过程的乙酰化蛋白组，其中转录延伸因子FolTFIIS第76位赖氨酸（K76）存在乙酰化修饰，研究发现该修饰在尖孢镰刀菌产生孢子的过程中发挥着重要作用。在病原菌体内，乙酰基转移酶FolNat1与去乙酰化酶FolHos2协同调控K76乙酰化水平，去乙酰化的FolTFIIS与转录因子FolIws1直接互作并被其从细胞质转运至细胞核中增强产孢相关基因的表达进而促进孢子的产生。基于FolIws1转运FolTFIIS入核并发挥功能的机制，课题组筛选到了两种靶向与FolTFIIS互作的FolIws1功能区域的小分子化合物，进一步研究发现其能够阻断FolIws1与FolTFIIS的相互作用，减少FolTFIIS在病原菌细胞核中的分布，从而抑制尖孢镰刀菌的产孢。由于TFIIS与Iws1的互作机制在植物病原菌中较为保守，因此本研究开发的两种小分子化合物对多种植物病原菌具有活性，是一种广谱性的化合物，并且对寄主植物安全无毒害作用。总之，本研究揭示了乙酰化修饰调控植物病原真菌产孢的保守机制，并开发了高效抑制产孢的小分子化合物，为植物病害的防控提供了新思路。
青岛农业大学植物医学学院钱恒伟博士和宋丽敏副教授为本研究第一作者，梁文星教授为唯一通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省重点研发计划及山东省泰山学者等项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114588
来源：青岛农业大学
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