中科院微生物所连发三篇《PNAS》文章

　　生物通报道：初进入5月，中科院微生物研究所频频传来还好消息：来自真菌地衣系统学重点实验室（Key Laboratory of Systematic Mycology and Lichenology）的刘杏忠研究员，植物基因组学国家实验室的方荣祥院士以及张立新博士分别在真菌类群捕食器官研究，RNA病毒治疗潜在药物，和高通量高效筛选系统方面获得了本领域的认可，研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。

原文摘要：
Published online before print May 9, 2007
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0702770104
Evolution of nematode-trapping cells of predatory fungi of the Orbiliaceae based on evidence from rRNA-encoding DNA and multiprotein sequences   [Abstract]

Published online before print March 5, 2007, 10.1073/pnas.0609370104 
PNAS | March 13, 2007 | vol. 104 | no. 11 | 4606-4611 
High-throughput synergy screening identifies microbial metabolites as combination agents for the treatment of fungal infections

Published online before print April 30, 2007
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0702398104
Seco-pregnane steroids target the subgenomic RNA of alphavirus-like RNA viruses 
[Abstract]

在第一篇文章中，来自微生物研究所真菌地衣系统学重点实验室，美国默克研究实验室（Merck Research Laboratories）的研究人员通过对RNA聚合酶第二亚基基因(rpb2)、延伸因子Ⅰα亚基基因(ef1-α)、β微管蛋白基因(bt)和核糖体DNA的ITS区域等四个基因片段的研究分析，针对真菌捕食器官（trapping devices）的分化和进化提出了新的观点。

就真菌而言，最基础的生存策略就是腐生（saprophytism），寄生（parasitism）和捕食（predation），其中子囊菌目圆盘菌纲（Orbiliaceae (Ascomycota)）主要是通过特殊的捕食器官来捕食微小，目前研究人员共发现5种捕食器官，但是它们之间的起源与演化却没有一个非常明确的结论。

微生物所的刘杏忠研究员和默克技术专家安志强博士通过对研究组多年积累的相关菌株的RNA聚合酶第二亚基基因(rpb2)、延伸因子Ⅰα亚基基因(ef1-α)、β微管蛋白基因(bt)和核糖体DNA的ITS区域等四个基因片段进行多基因系统发育分析，有力地证明了食线虫丝孢菌捕食器官的进化历程。根据捕食机制的不同，原始的捕食结构沿着两条不同的方向分化：一个分支形成了收缩环，另一分支则形成了粘性的捕食器官。在粘性捕食器官中，粘网首先分化出来并保持着一个稳定而温和的进化速率。而粘球类的捕食器官则沿着柄长增长的方向不断进化，并最终形成了非收缩环。分析显示，这些捕食器官仍处于一个快速的进化阶段。真菌捕食器官的进化历程是适者生存的又一个证据。

在第二篇文章中，来自中科院昆明植物所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室、微生物所植物基因组学国家重点实验、中国疾病预防控制中心病毒病预防控研究所和云南省农科院生物技术研究所联合研究，首次发现双裂孕烷甾体glaucogenin C及其苷类化合物有选择性地抑制-正链RNA病毒，但对其它RNA病毒或DNA病毒没有作用，且对病毒宿主没有毒性。

据动物体内实验证实：该类化合物能保护BALB/c小鼠不被SINV侵染致死而对小鼠没有副作用。以TMV和SINV作为模式病毒，探讨了该类化合物抗病毒的作用机制，结果表明该类化合物选择性地抑制病毒亚基因组RNA的复制，而对病毒基因组RNA的复制没有影响。正链RNA病毒包括植物病毒烟草花叶病毒、动物(人)病毒辛德比斯病毒、东方马脑炎病毒和盖塔病毒等。该文认为：病毒亚基因组RNA可以作为发现抗病毒药物的新靶点，从两种药用植物中发现的双裂孕烷甾体glaucogenin C及其苷类化合物有可能发展成为抗-正链RNA病毒新的一类抑制剂。

植物在漫长的进化历程中，具备了以多种机制选择性地抵御病源侵染的能力，这种能力可以通过其合成的次生代谢产物来实现。因此，从植物中直接筛选抗病毒化合物可以发现新的具有抗病毒潜力的、同时对宿主植物本身没有毒性的成分。

第三篇文章，中科院微生物研究所，广州生物医药与健康研究院等处的研究人员

真菌感染是一个日益值得重视的问题，免疫缺损（immunocompromised）的病人真菌感染有高致死率，目前有效安全的药物来源也并不多，因此需要发展新的抗真菌治疗方法。 发展了一种高通量高效筛选系统（high-throughput synergy screening，HTSS）可以进行新微生物天然产物的筛选，利用这一系统，他们获得了抗真菌感染潜在药剂。

在这篇文章中，研究人员利用一种高通量筛选方法（high-throughput synergy screening，HTSS）筛选了微生物天然产物，获得了一个微生物天然产物库，通过对近20000个微生物提取物的筛选，研究人员发现了12 hits具有广谱抗真菌活性，其中7个对人类肝脏肿瘤细胞（hepatoma cells）有较少的细胞毒性。更加重要的是，在免缺缺损小鼠模型中，BEA (0.5 mg/kg) 和KTC (0.5mg/kg)的复合使用延长了感染有Candida parapsilosis小鼠的存活时间，并且减少了肾脏，肺部和脑髓的真菌群体数量。这说明BEA和KTC的复合使用也许是一种颇具希望的抗真菌治疗方法。 
（生物通：张迪）

附：
刘杏忠研究员 


1961年5月28日出生于山西，籍贯 山西省霍州市
博士、研究员，微生物资源中心副主任。

主要履历及经历 
1983年毕业于山西农业大学农学系植物保护专业，获学士学位 
1986年-1992年北京农业大学植物病理系分别获农学硕士和理学博士学位 
1986年-1993年北京农业大学植物病理系任助教、讲师 专
1993年-1997年中国农科院生物防治研究所任助理研究员、副研究员、副所长 
1997年-1999年美国明尼苏达大学南方试验站做博士后研究助理 
1999年-2001年中国农科院生物防治研究所任副研究员、研究员、博士生导师 
2001年至今中国科学院微生物研究所研究员 同济

主要研究工作

　　本人及其研究组主要研究兴趣是土壤真菌和生物防治真菌，目前开展的研究领域主要包括资源与分类、重要功能蛋白及其基因的分离、真菌生物农药产业化关键技术研究。包括食线虫丝孢菌及其有性型、捕食器官系统发育、线虫内寄生菌物、食线虫菌物致病相关蛋白及其基因克隆、真菌诱抗蛋白及其基因克隆、真菌孢子生产新工艺、真菌新剂型研究等。 

学术兼职 


1. The Society of Nematologists会员(1991-今) 
2. The mycological Society of America会员(1995-今) 
3. 中国菌物学会（专业委员会委员） 
4. 中国植物病理学会（专业委员会委员） 

杂志编委 
1. 《中国生物防治》编委 
2. 《菌物系统》编委 

学术委员会 
1. 中国农科院生物防治研究所（副主任） 
2. 云南省植物病理重点实验室 
3. 农业部农作物生防资源研究与利用重点实验室 

获奖情况 
1. 1997年: 农业部有突出贡献的中青年专家。 

2. 1999年: 入选农业部神农计划 

3. 中国线虫资源研究与应用，1994年奖贵州省科学技术进步一等奖，第二完成人 

4. 大豆根腐病生态类型及大豆根腐病、胞囊线虫病生物防治研究，1997年获黑龙江省科技进步三等奖，第二完成人 

5. 食线虫真菌研究，1998年获农业部科技进步三等奖，第一完成人。 

6. 烟草根结线虫生物防治研究，1998年获云南省科技进步三等奖，第三完成人。

　

方荣祥院士

1967年毕业于复旦大学化学系。2000年－2004年，任中国科学院微生物研究所所长；2004年至今，任植物基因组学国家重点实验室主任；2003年当选为中国科学院院士。

方院士长期从事植物生物技术与分子病毒学方面的研究，围绕植物病毒基因组及基因功能、植物和微生物基因表达调控及抗病毒基因工程等方面开展了深入系统的研究。分析了流感病毒血凝素基因序列及其变异的特点，阐述了1968年香港流感病毒基因可能来自于动物流感病毒的观点。完成了花椰菜花叶病毒（新疆株）和水稻黄矮病毒基因组全序列分析，发现了弹状病毒中的一个新基因。研制成同时抗烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的转基因烟草，在种植时间和规模上曾居国际领先；同样的策略还用于抗病毒辣椒的研制。分析和改造了花椰菜花叶病毒35S启动子，研究结果被广泛应用；界定了水稻细胞壁蛋白GRP基因启动子中负责维管束特异表达的DNA序列；发现了融合CMV外壳蛋白多肽可大幅度提高外源蛋白的表达水平。有三篇学术论文在国际权威杂志Cell、Nature上发表，多篇论文在PNAS USA、Plant Cell、EMBO J.等著名杂志上发表，并取得多项专利、获得多项成果奖励。

张立新，博士，研究员。1997—2001年在芬兰图尔库大学生物系从事研究工作，期间分别在瑞典斯德哥尔摩大学生物化学系和美国佛罗里达大学园艺和植物分子生物学系进行合作研究。2000年入选中科院“****”，现主持多项国家和省部级科研项目。主要研究方向为：光合作用功能基因组学。主要研究工作发表在国际植物学和生物化学刊物Plant Cell, J. Biol. Chem., Plant Physiol., FEBS Lett.