氟啶菌酯诱导巴西副球孢子菌蛋白质组变化揭示其抗真菌机制及线粒体-细胞壁互作调控网络

本研究针对巴西副球孢子菌（Paracoccidioides brasiliensis）的耐药性问题，通过DIA质谱技术解析氟啶菌酯（Fludioxonil）处理的酵母细胞蛋白质组变化，发现HOG1通路介导的氧化/渗透应激反应及线粒体功能障碍，揭示该药物通过抑制组氨酸激酶Drk1破坏细胞壁完整性（β-1,3-葡聚糖酶下调，几丁质合成酶上调），为抗真菌靶点开发提供新思路。

　　

巴西副球孢子菌（Paracoccidioides brasiliensis）是一种威胁拉丁美洲农村人口健康的致病真菌，其热二型性转换能力（thermodimorphic transition）是致病关键。当前抗真菌药物种类有限，且真菌通过改变细胞壁成分（如α-1,3-葡聚糖掩蔽β-葡聚糖）逃避免疫识别。氟啶菌酯作为苯基吡咯类杀菌剂，能抑制组氨酸激酶Drk1，但其全局性蛋白调控机制尚不明确。

为解析氟啶菌酯的作用机制，中国的研究团队采用数据非依赖采集（DIA）质谱技术，对氟啶菌酯处理的巴西副球孢子菌酵母细胞进行全蛋白质组分析，结合线粒体膜电位检测（Rhodamine 123染色）、活性氧（ROS）测定和细胞壁蛋白富集（生物素标记）等技术，系统揭示了药物对真菌生理的影响。

实验质量评估
通过五组生物学重复，团队鉴定到4108种蛋白质（覆盖基因组预测蛋白的48.9%），远超既往研究（13.9-34%）。质谱数据经缺失值填补和多元分析验证，显示处理组与对照组显著分离（PLS-DA方差解释度57%）。

氧化/渗透应激响应
氟啶菌酯诱导28种蛋白上调、26种下调。最显著上调的HSP12（log2FC=4.857）通过HOG1通路参与渗透应激适应，而CsbD和Memo1家族蛋白与侵袭性相关。线粒体应激相关蛋白（如细胞色素氧化酶组装蛋白、心磷脂合成酶）富集，伴随膜电位超极化（3-4倍）和ROS水平升高，但过氧化氢酶活性增强提示真菌启动抗氧化补偿机制。

细胞壁重塑
生物素标记的细胞壁蛋白组显示：1,3-β-葡聚糖酶（PADG_12370等）、几丁质酶（PADG_00994）和α-1,3-葡聚糖合成酶（PADG_03169）显著下调，而几丁质合成酶（PADG_07911/07979）上调。 moonlighting蛋白中仅14-3-3（黏附素）减少，可能削弱真菌毒力。

该研究首次通过DIA技术阐明氟啶菌酯通过Drk1-HOG1轴触发线粒体功能障碍和氧化应激，同时重塑细胞壁（减少糖苷水解酶、增加几丁质沉积），为靶向组氨酸激酶的抗真菌策略提供理论依据。发表于《Journal of Proteome Research》的这项成果，不仅拓展了对苯基吡咯类药物作用机制的认识，也为开发针对副球孢子菌病等系统性真菌感染的新疗法指明方向。