真菌细胞壁α-葡聚糖重塑机制解析：GH13结构域酶Aah1/Aah3调控网络构建

来自国际团队的研究人员针对真菌细胞壁α-葡聚糖成熟机制这一关键科学问题，通过研究裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中两个保守的α-淀粉酶样酶Aah1和Aah3，发现其作为GH13家族转糖基酶，与α-葡聚糖合成酶Ags1协同构建α-1,3-葡聚糖网络。运用固态核磁共振技术揭示双缺失突变体会导致细胞壁α-葡聚糖减少、β-葡聚糖代偿性增加及力学性能改变，为抗真菌药物开发提供了新靶点。

　　

细胞壁作为真菌、细菌和植物的关键结构，不仅维持机械强度与细胞形态，更是抵御环境胁迫的屏障。在裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中，α-葡聚糖合成酶Ags1负责合成维持细胞壁完整性的α-1,3-葡聚糖链，但这些链如何组装成成熟聚合物始终成谜。

最新研究鉴定出两个高度保守的糖基磷脂酰肌醇锚定α-淀粉酶样酶——Aah1和Aah3，它们以功能冗余方式主导α-葡聚糖网络构建。双敲除株表现出严重的生长缺陷：细胞变圆、分裂延迟并出现异常聚集。通过突破性的固态核磁共振(ssNMR)活细胞检测技术，发现突变体细胞壁出现显著α-1,3-葡聚糖和半乳甘露聚糖流失，同时β-葡聚糖因细胞完整性通路激活而代偿增加。这些变化伴随细胞壁增厚、刚性增强以及聚合物动态性降低等特征。

研究还首次捕捉到α/β-葡聚糖在体内的多态性构象，其中某些构象在突变体中特异性消失或新增。证据表明Aah1/Aah3作为GH13家族转糖基酶，与Ags1形成非冗余协作关系，共同构建精密有序的α-葡聚糖基质。该发现不仅揭示了真菌细胞壁生物合成中未被认知的复杂调控层，更因GH13家族酶在病原真菌中的广泛存在，为抗真菌药物研发开辟了新方向。