Rta1脂质转运蛋白参与Cryptococcus humicola对铝和酸的耐受性

《Folia Microbiologica》：Rta1 lipid transporter involved in aluminum and acid tolerance in Cryptococcus humicola

铝毒性是酸性土壤中作物生长的主要限制因素，研究其耐受机制至关重要。 Cryptococcus humicola 具有高铝耐受性，其 RTA1 基因在50 mM铝胁迫下表达量上调18倍。通过构建 RTA1 突变体和转基因酵母菌株，发现突变体在铝胁迫下膜脂过氧化产物MDA含量显著升高，膜结构完整性受损更严重，而突变体聚集现象在胁迫下消失。实验表明 Rta1 脂质转运蛋白通过调节膜功能增强 Cryptococcus humicola 对酸性和铝胁迫的耐受性。

　　

摘要

铝（Al）的毒性是全球酸性土壤中限制作物生长的主要因素。因此，研究铝耐受机制至关重要。Cryptococcus humicola由于其出色的铝耐受能力，是进行铝耐受研究的理想候选菌株。qRT-PCR分析显示，在50 mM铝胁迫下，RTA1基因在C. humicola中的表达量上调了约18倍。在本研究中，我们探讨了C. humicola中的Rta1脂质转运蛋白在酸性和铝胁迫中的作用。预测Rta1脂质转运蛋白是一种具有七个跨膜结构域的膜蛋白，与其他真菌的同源性较低，但二级结构高度相似。我们构建了RTA1突变体和转基因酵母菌株。在正常条件下，RTA1突变体倾向于聚集形成团簇，而铝胁迫下这种聚集现象消失。RTA1突变体和转基因酵母在平板和液体培养基中的生长情况表明，Rta1脂质转运蛋白有助于C. humicola抵抗酸性和铝胁迫。50 mM铝处理后，RTA1突变体的丙二醛含量高于野生型，这表明其膜脂质损伤更为严重。上述结果表明，Rta1脂质转运蛋白可能影响细胞膜功能，从而提高细胞的酸性和铝耐受性。