铁外排泵MoFpn1的自噬调控诱导稻瘟病菌发育分生孢子发生铁死亡

为解决稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)侵染过程中分生孢子死亡机制这一关键科学问题，研究人员通过系统研究揭示了铁转运蛋白MoFpn1在自噬(autophagy)调控下的新功能。研究发现Atg8和Vam7介导的自噬依赖性降解途径通过调节MoFpn1的亚细胞定位和稳定性，控制细胞内铁离子水平，进而调控分生孢子铁死亡(ferroptosis)进程。该研究为真菌致病机理提供了新见解，对开发新型抗真菌策略具有重要意义。

　　

稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)作为严重威胁全球粮食安全的病原真菌，其分生孢子的自噬性细胞死亡对侵染结构的形成至关重要。最新研究发现，铁死亡(ferroptosis)这一受巨自噬(macroautophagy/autophagy)调控的细胞死亡形式，在分生孢子发育过程中起关键作用。研究人员聚焦铁外排泵MoFpn1(ferroportin 1)，发现该蛋白缺失会导致细胞内铁离子蓄积，加速分生孢子死亡，并降低对铁死亡抑制剂liproxstatin-1的敏感性，证实MoFpn1通过外排铁离子负调控铁死亡进程。

在分生孢子中，MoFpn1-mCherry融合蛋白定位于点状/囊泡状细胞器，与CMAC染色的液泡高度共定位，其表达受铁离子水平和自噬过程双重调控。通过酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补(BiFC)实验证实，MoFpn1能与自噬标志蛋白Atg8直接互作。在发育中的分生孢子内，MoFpn1-mCherry与GFP-Atg8标记的自噬体或自噬液泡存在部分共定位。

有趣的是，在侵染结构形成过程中，MoFpn1-mCherry表现出动态的亚细胞定位变化：初期定位于附着胞质膜，成熟后则转移至液泡腔。进一步研究发现，MoFpn1还能与囊泡分选复合体组分直接互作，特别是参与自噬体-液泡融合的液泡SNARE蛋白Vam7。当缺失ATG8或VAM7基因时，在自噬诱导条件下，MoFpn1-mCherry会出现错误定位：滞留于液泡膜或多泡体(MVBs)，或持续定位于成熟附着胞质膜，而无法正常进入液泡腔。

这项研究首次阐明Atg8和Vam7介导的自噬途径通过调控MoFpn1的降解，精确控制细胞内铁离子稳态，进而决定分生孢子铁死亡进程的分子机制，为理解真菌致病机理提供了新视角，也为开发靶向铁死亡通路的新型抗真菌策略奠定了理论基础。