Sci.STKE：果蝇对抗真菌感染的第二种策略

　　

生物通报道：植物和动物的免疫反应，呈现了病原体和其宿主之间生死攸关的进攻和自卫反击战。果蝇在进化过程中发展出能够识别细菌细胞壁成分的受体，并且通过免疫反应使细胞因子Spätzle蛋白水解。Spätzle碎片激活Toll受体，导致抗菌肽（antimicrobial peptides）生成。Gottar等研究果蝇对真菌感染的反应，不仅找到了与对抗细菌感染相似的抵抗机制，而且发现了第二种信号途径——探测真菌的毒力因子（virulence factor）。

研究人员将针浸泡在含有真菌的溶液中，然后将浸泡过的针刺入果蝇，使果蝇感染真菌，监控果蝇的健康状况和Toll依赖的编码抗菌肽的基因的表达情况。研究人员发现，受体GNBP3 (Gram-negative binding protein 3)是侦察真菌细胞壁成分和激活Toll受体所必需的。然而，GNBP3 基因发生突变的细胞，仍能够对真菌感染反应，激活Toll，但是这种情况下，细胞壁成分并不是激活物。这种反应依赖有活性的真菌，也可能是真菌产生的毒力因子。蛋白酶PR1就是此毒力因子之一，研究人员发现PR1单独表达会导致Toll途径活化。

已知果蝇蛋白酶PSH（Persephone），与蛋白酶级联反应有关，在对抗真菌感染的反应中，导致Spätzle裂解，激活Toll途径，其本身需要蛋白水解释放出prodomain才能发挥活性。研究人员检测是否RP1能够激活PSH。体外和体内研究都证明PSH是PR1的直接底物。真菌利用PR1蛋白酶降解昆虫具有保护作用的表皮，引起感染。研究人员推断，PSH如同一部监控表皮状况的传感器，如果PR1显示“防火墙”被破坏，PSH将被水解，抗菌信号启动。至于人类是否也具有这样一个识别真菌毒力因子感应系统，仍旧是一个未知数。（生物通记者 子元）

参考：
M. Gottar, V. Gobert, A. A. Matskevich, J.-M. Reichhart, C. Wang, T. M. Butt, M. Belvin, J. A. Hoffmann, D. Ferrandon, Dual detection of fungal infections in Drosophila via recognition of glucans and sensing of virulence factors. Cell 127, 1425-1437 (2006).