《Fungal Biology and Biotechnology》：A superfamily of bioactive proteins from fungi - are these secondary metabolites?
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数十年来，真菌在生物技术中被广泛用于生产高价值化合物。针对由小分子量半胱氨酸稳定蛋白构成的三个真菌抗真菌蛋白家族，已有研究表明部分家族成员的生物活性与其宿主内的碳代谢、自噬或无性发育等附加功能相关。本研究引入来自巨曲霉（Aspergillus giganteu
数十年来，真菌在生物技术中被广泛用于生产高价值化合物。针对由小分子量半胱氨酸稳定蛋白构成的三个真菌抗真菌蛋白家族，已有研究表明部分家族成员的生物活性与其宿主内的碳代谢、自噬或无性发育等附加功能相关。本研究引入来自巨曲霉（Aspergillus giganteus）的抗真菌泡状蛋白“AgBP”，并进一步阐明真菌中生物活性蛋白的储备。研究人员使用NCBI PSI-BLAST（Position Specific Iteration-Basic Local Alignment Search Tool）对抗真菌蛋白（AFP）、泡状蛋白（BP）及Neosartorya fischeri抗真菌蛋白2（NFAP2）家族成员进行系统发育与结构分析，鉴定出165个AFP样、102个BP样和219个NFAP2样推定位点，其中6个AFP与全部219个NFAP2成员尚未在InterPro注释。所有蛋白仅在真菌中发现，且首次报道该组蛋白共享于子囊菌门与担子菌门。系统发育树显示其分类学分布局限于单一属内；三级结构比较将三家族彼此区分，也区别于非真菌小半胱氨酸稳定抗真菌蛋白。研究人员假设三家族构成进化相关独立超家族，并归类为核糖体起源的次级代谢样分子，简称为BPF（bioactive proteins from fungi）。BPF分布可能由水平基因转移驱动，其生物学角色可能超越抗微生物作用。鉴于其在曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）、木霉属（Trichoderma）、裂褶菌属（Schizophyllum）等生物技术相关真菌中的出现，BPF对遗传与代谢工程具有潜在意义。
研究背景方面，真菌作为生物技术平台生产有机酸、酶及药物等已有数十年历史，菌株与工艺优化依赖对生产生物细胞与分子层面的全面理解。在三类由小分子量半胱氨酸稳定蛋白组成的真菌抗真菌蛋白家族中，部分成员已被证实除外源抗菌活性外，还参与宿主内碳代谢、自噬及无性发育等过程，这使其有望成为新型抗真菌药源，但其在生物技术生产中的潜在影响尚未阐明。目前文献对这类蛋白的分类混乱，或归为不同类、不同家族甚至超家族，且对其是否应被视为次级代谢产物缺乏界定。为厘清AFP、BP、NFAP2三家族的进化关系与功能属性，研究人员以巨曲霉新成员AgBP为切入点，开展跨门类的基因组挖掘与结构比对研究。该研究发表于《Fungal Biology and Biotechnology》，提出BPF超家族概念，将其定义为核糖体编码的次级代谢样分子，对真菌代谢工程具有范式意义。
关键技术方法上，研究人员以AgAFP（P17737）、PbBP（G5DC88）、NFAP2（A1DBL3）前体序列为查询，使用NCBI PSI-BLAST迭代检索非冗余库并依长度与γ-core基序过滤；用MAFFT对齐、IQTree建最大似然树（以萝卜RsAFP2为外群）；用UFCG管道提取61核心基因构建宿主物种树；用USalign比对三级结构并以经典多维标度（MDS）降维；样本队列来自NCBI汇编基因组及JGI中巨曲霉CBS 515.65，辅以LC-MS/MS鉴定培养上清中的AgBP肽段。
研究结果部分，在“巨曲霉同时表达BP家族成员AgBP与AgAFP”小节中，研究人员通过疏水与阳离子交换色谱从巨曲霉培养上清分离出AgBP，LC-MS/MS指纹比对锁定HFCGCDR保守肽段，基因组定位scaffold_69并验证agbp基因含单内含子且在五株中保守，AgAFP则变异较多；MIC实验显示AgBP仅窄谱抑制黑曲霉（Aspergillus niger）、拟枝孢镰刀菌（Fusarium sporotrichioides）及毕赤酵母（Komagataella phaffii），对细菌及白念珠菌（Candida albicans）无效，并现悖论效应。在“AFP、BP、NFAP2推定位点由子囊菌与担子菌编码且演化史多样”小节中，PSI-BLAST共获486个成员，仅存于真菌，子囊菌Eurotiomycetes与Sordariomycetes及担子菌Agaricomycetes为主；属级以曲霉属（18.3%）、青霉属（15.8%）、麦角菌属（Claviceps，10.1%）为多；成熟蛋白与前后体蛋白树均清晰三分，BP分支先分出于AFP-NFAP2主干，成熟区进化速率异于信号肽区。在“水平基因转移可能促成BPF在真菌间扩散”小节中，UFCG宿主树显示三家族分布呈斑块状且与蛋白树不协调，Apiospora kogelbergensis等少数菌共编码三家族，多数菌仅携单一成员，推测HGT而非垂直遗传主导传播。在“BPF成员三级结构区别于非真菌小半胱氨酸稳定抗真菌蛋白”小节中，USalign-MDS显示AFP、BP、NFAP2各自成簇，且整体远离植物defensin及非真菌抗菌肽，印证结构边界。
讨论部分指出，文献中AFP/BP/NFAP2层级命名不一，本研究以结构—系统发育一致性立BPF超家族，强调其虽具抗菌表型但内源功能（自噬、碳代谢、孢子发生）暗示非单纯武器；HGT与属内受限分布共同塑造现状；NFAP2多未录入InterPro反映注释滞后。结论部分翻译如下：研究人员假设三个蛋白家族代表一个进化相关的独立超家族，并进一步假设这些蛋白可被归类为核糖体起源的次级代谢样分子，简称为BPF（bioactive proteins from fungi）；BPF成员的分布推测由水平基因转移驱动；BPF成员可能承担而非仅抗微生物的多样化生物学角色；其作为潜在次级代谢样蛋白的假设分类，加之出现在曲霉属、青霉属、木霉属、裂褶菌属等生物技术相关真菌属中，凸显了其在遗传与代谢工程中的潜在相关性。
