客户文章 | 真菌ChIP-seq揭示镰刀菌在小麦中的致病机理

发表时间：2020.11

期刊：Plos Genetics

IF：5.174

文章思路

研究背景

   通常，组蛋白的高乙酰化能够导致染色质结构松弛和基因表达活跃，低乙酰化则导致染色质结构凝集和抑制基因转录。组蛋白乙酰化水平是由组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）介导的。HAT和HDAC酶的平衡作用对正常的细胞功能和发育非常重要。大多数的HAT酶存在于多蛋白复合物中，允许酶在细胞中执行特定的功能。

   出芽酵母菌中，组蛋白乙酰转移酶Sas3和Esa1分别是组蛋白H3核小体乙酰转移酶（NuA3）和组蛋白H4核小体乙酰转移酶（NuA4）HAT复合物的催化亚基。Sas3是基因转录的一般激活因子，它对由Yng1、Eaf6和另外两个蛋白组成的NuA3复合物的HAT活性和完整性都是必需的。与NuA3复合体相比，NuA4复合体更为复杂，由Esa1HAT和其他12种蛋白组成，并且ESA1是酿酒酵母唯一必需的HAT基因；在其他丝状真菌中，ESA1同源基因也是一个必需基因。

   酵母NuA3和NuA4复合物除了含有不同的HATs外，还具有两个具有相似序列和结构的复合物特异性蛋白Yng1和Yng2。这两个蛋白与人肿瘤抑制因子ING1（生长抑制因子1）同源，并且分别是NuA3和NuA4复合物的亚基。它们都具有一个N端ING结构域（PF12998）和一个C端PHD（plant homeodomain）finger结构域。Yng1能够介导Sas3与核小体的相互作用，是NuA3 H3ac所必需的；而Yng2是酿酒酵母转录激活和DNA损伤应答所必需的。

   禾谷镰刀菌是镰刀菌病的致病因子。一些研究表明，组蛋白乙酰化在禾谷镰刀菌菌丝生长、分化、繁殖、次生代谢和发病机制等方面发挥着重要作用。在禾谷镰刀菌中，组蛋白乙酰转移酶FgSas3对脱氧雪腐镰刀菌醇（DON）的产生和小麦头部感染的致病性至关重要。另外，与酵母菌ELP3和GCN5同源的HAT基因也通过调控相关基因的表达而对真菌的发育和植物感染起到重要作用。但目前，对于生长抑制蛋白（ING蛋白）在组蛋白乙酰化中的作用及其与HAT复合物的关系在镰刀菌中尚不清楚。

   本研究旨在研究镰刀菌中酵母Yng2的同源基因Fng1，揭示ING蛋白在真菌发病机制中的作用。

研究材料

野生型菌株PH-1；FNG1、Fgrpd3、Fgsds3突变株；Fng1-GFP；FgSas3-Flag；FgEsa1-Flag；

研究技术

Co-IP；ChIP-seq；qRT-PCR；RNA-seq

研究结果

1、Fng1功能验证结果

2、ChIP结果展示

3、RNA-seq结果展示