白念珠菌高鐵還原酶CFL1基因功能研究.pdf

1、白念珠菌(Candida albicans)作為一種常見(jiàn)的臨床條件性致病真菌，因其極高的感染率及復(fù)雜的致病機(jī)制受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。鐵離子是生命體必須的營(yíng)養(yǎng)元素之一，具有氧化還原的特性在細(xì)胞代謝過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。白念珠菌鐵離子的吸收能力與其在宿主體內(nèi)的定殖、擴(kuò)散及致病過(guò)程密切相關(guān)。高鐵還原酶作為高親和性鐵吸收系統(tǒng)的關(guān)鍵成員在鐵離子吸收及利用過(guò)程中發(fā)揮重要作用，白念珠菌基因組中至少有17個(gè)編碼高鐵還原酶的序列，對(duì)這些基因的生理

2、學(xué)功能的詳細(xì)闡述能夠?yàn)檎麄€(gè)鐵代謝系統(tǒng)的深入研究提供理論依據(jù)，為臨床診斷治療及有效藥物靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)提供參考。在前期研究白念珠菌高鐵還原酶基因表達(dá)調(diào)控的過(guò)程中本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了一系列高鐵還原酶基因缺失菌株，本研究主要對(duì)高鐵還原酶CFL1基因的功能進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
　　首先對(duì)cfl1Δ/Δ缺失菌株細(xì)胞表面高鐵還原酶活性進(jìn)行定性及定量分析，結(jié)果顯示:CFL1基因的缺失能夠?qū)е掳啄钪榫?xì)胞表面高鐵還原酶活性顯著增強(qiáng)，同時(shí)缺失菌株出現(xiàn)胞內(nèi)鐵離子聚

3、集及鐵吸收能力增強(qiáng)，表明CFL1基因在白念珠菌鐵穩(wěn)態(tài)維持過(guò)程中發(fā)揮重要作用。RT-PCR檢測(cè)結(jié)果顯示，cfl1Δ/Δ缺失菌株中高鐵還原酶基因FRP1、CFL2、FRE10及鐵應(yīng)答調(diào)控基因SEF1和HAP43的mRNA水平顯著上調(diào)，表明白念珠菌多種高鐵還原酶基因之間存在功能互補(bǔ)及代償性表達(dá)上調(diào)機(jī)制。
　　隨后，進(jìn)一步觀察了白念珠菌CFL1基因在一系列重要細(xì)胞過(guò)程中的作用。氧化壓力敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，cfl1Δ/Δ缺失菌株對(duì)氧化壓力的

4、敏感性顯著增強(qiáng)，且該表型與鐵離子濃度無(wú)關(guān)，表明CFL1基因以非鐵離子依賴模式參與白念珠菌的氧化壓力應(yīng)答。同時(shí)缺失菌株胞內(nèi)氧自由基及超氧化物歧化酶活性的顯著增高進(jìn)一步佐證了CFL1基因缺失后白念珠菌細(xì)胞處于氧化脅迫狀態(tài)。CFL1基因在白念珠菌形態(tài)發(fā)生相關(guān)過(guò)程中作用的探究結(jié)果顯示，CFL1基因的缺失能夠?qū)е掳啄钪榫z形成、表面粘附及生物被膜形成能力顯著降低，表明CFL1基因在白念珠菌形態(tài)發(fā)生過(guò)程中具有重要作用。CFL1基因?qū)Π啄钪榫?xì)胞壁

5、完整性及組分影響的測(cè)定結(jié)果顯示，cfl1Δ/Δ缺失菌株對(duì)細(xì)胞壁壓力的敏感性顯著增強(qiáng)且細(xì)胞壁組分中幾丁質(zhì)及可溶性蛋白含量顯著升高，表明CFL1基因在白念珠菌細(xì)胞壁完整性維持過(guò)程中具有重要作用。RT-PCR結(jié)果顯示cfl1Δ/Δ缺失菌株中CWI相關(guān)基因的表達(dá)量明顯上調(diào)，說(shuō)明CFL1基因的缺失能夠?qū)е掳啄钪榫募?xì)胞壁壓力激活CWI途徑。此外，CFL1基因缺失后白念珠菌胞外天冬氨酸蛋白酶的分泌量顯著增加且胞內(nèi)線粒體活性較野生型菌株明顯增強(qiáng)，由此