未表征蛋白Taf1调控新生隐球菌ATP水平及毒力的机制研究

本研究针对机会性致病真菌新生隐球菌(Cryptococcus neoformans)的致病机制，首次揭示了未表征蛋白Taf1通过调控ATP水平和脂肪酸代谢通路影响病原体毒力的分子机制。研究人员通过构建TAF1基因缺失株(taf1△)，结合RNA-Seq转录组学、代谢组学和小鼠感染模型，发现该蛋白通过调节氧化磷酸化和嘌呤代谢维持ATP稳态，其缺失导致39°C热耐受缺陷和毒力显著降低。该研究为抗真菌药物靶点发现提供了新思路，对HIV/AIDS合并隐球菌脑膜炎的防治具有重要意义。

　　

隐球菌脑膜炎每年导致全球18万例感染病例，占艾滋病相关死亡的15%，被世界卫生组织列为重点防控的真菌病原体。这种机会性感染尤其威胁免疫缺陷人群，现有治疗手段有限且缺乏有效疫苗。在病原体致病机制中，能量代谢扮演关键角色——腺苷三磷酸(ATP)作为细胞能量货币，其合成通路已被证实与毒力密切相关。然而，新生隐球菌中约30%的蛋白质功能尚未解析，其中可能隐藏着调控能量代谢的关键因子。

南通大学公共卫生学院职业医学与环境毒理学研究所的研究团队在《BMC Microbiology》发表最新成果，聚焦未表征蛋白Taf1（基因CNAG_04232编码）的功能解析。通过构建基因缺失株，结合多组学分析和动物实验，首次揭示该蛋白通过"能量代谢-环境适应-致病能力"的级联调控网络影响病原体毒力的分子机制。

研究采用RNA-Seq转录组测序、非靶向代谢组学(LC-MS)、细胞内ATP检测(BacTiter-Glo法)和线粒体膜电位测定(Mito-Tracker Red)等技术手段，并建立BALB/c小鼠感染模型评估毒力变化。实验菌株包括野生型KN99a和taf1△突变株，每组设置3个生物学重复确保数据可靠性。

TAF1缺失导致热耐受缺陷和毒力衰减

温度适应性是真菌宿主定植的关键因素。研究发现taf1△突变株在39°C培养时生长明显受限，但在30-37°C表现正常，提示Taf1特异性参与高温应激响应。小鼠感染实验显示，野生型感染组27天内全部死亡，而taf1△组存活率显著提高（图1B）。这种毒力衰减与临床分离株的热敏感表型高度吻合，为"温度适应-毒力关联"理论提供了新证据。

能量代谢网络全局重构

转录组分析揭示TAF1缺失导致908个基因下调，其中204个与ATP依赖过程相关（图2A）。GO分析显示这些基因富集于代谢过程、细胞组分组织和能量转换等通路（图3）。实验证实突变株ATP水平降低40%（图4A），但线粒体膜电位反常升高（图4B），暗示能量应激可能触发代偿机制。KEGG通路分析发现氧化磷酸化和嘌呤代谢通路显著改变，这两者正是ATP合成的核心途径（图5）。

脂肪酸代谢重编程

代谢组学检测到31种差异代谢物（图2B），负离子模式下8种升高、11种降低，正离子模式下14种升高、6种降低。KEGG富集显示脂肪酸合成与降解通路变化最显著（图6），包括棕榈酸、硬脂酸等关键中间产物的波动。考虑到脂肪酸既是膜结构组分又是能量储备，这种代谢重编程可能通过双重机制影响病原体环境适应力。

该研究建立了Taf1-ATP-毒力的调控轴：Taf1通过协调脂肪酸代谢和氧化磷酸化维持ATP稳态，其缺失导致能量危机和热敏感表型，最终削弱致病能力。这一发现不仅填补了隐球菌能量调控网络的空白，更揭示了真菌特异性蛋白Taf1作为潜在药物靶标的价值。特别值得注意的是，人类同源蛋白与真菌Taf1存在显著差异，这为开发选择性抗真菌制剂提供了理论依据。未来研究可进一步探索Taf1的精确作用位点及其与现有抗真菌药物的协同效应，为临床治疗提供新策略。