新型隐球菌中Apt1与Apt2翻转酶差异调控细胞外囊泡 cargo 及多糖分泌的机制研究

研究人员针对新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）中Apt1/Apt2翻转酶的功能未知性，通过比较野生型与apt1Δ/apt2Δ突变体的EV（extracellular vesicle）及细胞 proteome，发现Apt1特异性调控EV中葡糖醛酸木甘露聚糖（glucuronoxylomannan）含量，并揭示二者通过次级代谢产物合成和RNA代谢通路差异影响病原体生理功能，为抗真菌靶点开发提供新方向。

　　

在病原真菌感染领域，新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）因其侵袭性中枢神经系统感染能力备受关注。该病原体通过分泌细胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs）递送毒力因子如葡糖醛酸木甘露聚糖（glucuronoxylomannan, GXM），但调控EV cargo 的分子机制尚不明确。尤其值得注意的是，氨基磷脂翻转酶（aminophospholipid translocase, Apt）家族中的Apt1虽已知参与膜不对称性维持，其与同源蛋白Apt2在EV生物合成中的功能差异仍是未解之谜。

为揭示这一科学问题，研究人员在《Journal of Proteomics》发表的研究中，系统比较了野生型（WT）、apt1Δ和apt2Δ突变体的EV及细胞蛋白质组。通过高通量质谱技术结合生物信息学分析，发现Apt1缺失导致EV中GXM含量显著降低，而Apt2缺失无此效应。蛋白质组网络分析显示，apt1Δ/apt2Δ突变体共同富集于次级代谢产物合成和RNA代谢通路，与WT以翻译功能为主的特征形成鲜明对比。

关键技术方法
研究采用无标记定量蛋白质组学（label-free quantification）分析EV和全细胞裂解物，通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）鉴定差异蛋白。生物信息学分析包括基因本体（GO）富集和STRING蛋白互作网络构建。实验菌株为H99标准株及其基因敲除突变体。

研究结果

EV多糖与蛋白质组特征
Apt1缺失显著降低EV中GXM浓度（p<0.01），而apt2Δ突变体与WT无差异。EV蛋白质组学揭示三组菌株共享核心蛋白（如热休克蛋白Hsp70），但apt1Δ特异性缺失膜转运相关蛋白（如ABC转运体），apt2Δ则独特性上调氧化应激响应蛋白。

细胞蛋白质组重构
WT与突变体细胞蛋白质组重叠率达95.4%，但功能聚类分析显示apt1Δ/apt2Δ共同激活聚酮化合物合成酶（PKS）通路，同时下调核糖体蛋白表达。Apt2缺失特异性影响线粒体电子传递链复合体Ⅲ亚基（如Cyb5）。

讨论与意义
该研究首次确立Apt1为EV中GXM分泌的关键调控因子，其功能不可被Apt2替代。Apt1通过重塑膜转运机器影响EV cargo 装载，而Apt2可能参与能量代谢调控。二者共同调控次级代谢产物合成的发现，暗示翻转酶家族通过代谢重编程影响真菌环境适应性。该成果不仅为理解EV生物发生提供新视角，更提示靶向Apt1（而非Apt2）可能成为干扰隐球菌毒力的有效策略。