Rsp5介导的Rim8类似蛋白泛素化激活新生隐球菌Rim通路机制研究

这篇研究揭示了新生隐球菌(C. neoformans)中Rsp5泛素连接酶通过泛素化新型蛋白Rra2（CNAG_05520）激活Rim碱性pH响应通路的关键机制。研究发现Rra2虽无典型arrestin结构域，但具有与子囊菌Rim8/PalF相似的功能基序（SxP和泛素化位点），能介导ESCRT复合体（Vps23）与pH传感器Rra1的相互作用，从而调控病原体在宿主体内的毒力因子（如荚膜形成、钛细胞分化）和免疫逃逸能力。该成果为真菌特异性抗感染靶点开发提供了新思路。

　　

Rsp5泛素连接酶在新生隐球菌Rim通路中的调控机制

碱性pH应激与病原真菌适应
病原真菌在感染哺乳动物宿主时面临中性pH环境的挑战，其特有的Rim/Pal通路（又称Rim101信号级联）是适应碱性环境的核心机制。新生隐球菌作为致死率高达12万例/年的机会性致病菌，其Rim通路激活与毒力密切相关。与子囊菌（如酿酒酵母）不同，隐球菌采用独特的Rra1作为pH传感器，但连接传感器与下游ESCRT复合体的中间蛋白一直未知。

Rsp5泛素化调控Rim通路的证据
研究发现Rsp5泛素连接酶缺失株（rsp5Δ）表现出与rim101Δ突变体相似的表型：在pH 8.15培养基和高盐（1.5 M NaCl）条件下生长缺陷。通过GFP标记的Rim101转录因子追踪发现，rsp5Δ菌株中碱性pH诱导的Rim101核定位消失，蛋白酶解激活受阻，且靶基因CIG1（编码铁螯合甘露糖蛋白）表达量仅为野生型的1/4。引人注目的是，表达截短型组成性活性Rim101（缺失C端603个氨基酸）可完全挽救rsp5Δ的碱性生长缺陷，证实Rsp5作用于Rim101上游。

非典型衔接蛋白Rra2的发现
通过比较野生型与rsp5Δ菌株在pH 4和pH 8.15条件下的泛素化蛋白质组，研究者锁定CNAG_05520（后命名为Rra2）——一个不含arrestin结构域但具有4个PxY（Rsp5结合基序）的跨膜蛋白。rra2Δ突变体表现出与rim101Δ完全一致的病理特征：

• 细胞表型：荚膜厚度减少60%，钛细胞形成率下降5倍，几丁质暴露增加（WGA-Alexa F488染色增强）
• 感染表型：小鼠肺部真菌负荷虽未改变，但引发过度炎症（TNF-α分泌增加2倍），肺组织出现大量中性粒细胞浸润
• 分子机制：Rra2-GFP与Vps23-mCherry共定位于核周囊泡结构，Co-IP实验证实二者物理互作

分子互作的结构基础
AlphaFold多聚体建模显示，Rra2 C端的SxP基序（Ser⁵⁵⁰-Pro⁵⁵²）与Vps23的UEV结构域距离<5?，与子囊菌Rim8-Vps23互作模式高度相似。点突变实验证实：同时突变泛素化位点（K539R）和SxP基序的菌株完全丧失碱性耐受性，而单突变株仅部分受损。有趣的是，尽管序列相似度<15%，CnRra2能在酿酒酵母rim8Δ突变体中部分恢复高盐耐受性（1.5 M NaCl），提示功能保守性。

临床转化潜力
该研究首次阐明：
1）Basidiomycota真菌通过趋同进化获得Rra2这一"简配版"衔接蛋白，以替代子囊菌的Rim8/PalF
2）Rsp5-Rra2-Vps23轴可作为抗真菌新靶点，其真菌特异性可降低宿主毒性
3）Rra2调控的细胞壁重塑（如荚膜缺陷）直接关联宿主免疫识别，为疫苗设计提供线索

未来研究可聚焦Rra1-Rra2信号传递的膜脂不对称性调控机制，以及Rsp5在其它真菌应激通路中的多效性作用。