Metarhizium属是全球范围内广泛分布的昆虫病原真菌，从北极到热带地区均有发现（Zimmermann, 2007）。其中，Metarhizium robertsii是研究最为深入的昆虫病原真菌之一，已被商业化开发为有效的生物控制剂，用于防治多种节肢动物害虫，为综合害虫管理方案提供了化学杀虫剂的替代方案（Roberts and St Leger, 2004; Wang and Feng, 2014; Wang and Wang, 2017）。除了作为害虫生物控制剂外，最近的研究还发现M. robertsii能够促进植物生长、增强植物免疫力，并有助于重金属污染环境的生物修复（Wu et al., 2022; Jiang et al., 2022; Luo et al., 2023）。然而，M. robertsii的广泛应用及其在环境中的持久性受到其对外界压力（尤其是太阳紫外线辐射和超过其热耐受上限（约35°C）的高温）的敏感性以及干燥和环境中化学物质的影响的严重限制（Tong and Feng, 2022）。这些环境压力显著降低了M. robertsii》制剂的存活率和保质期，限制了其在实际应用中的效果。
热休克蛋白（Hsps）是一类高度保守的细胞内蛋白，它们在正常情况下持续表达，并在遇到各种细胞压力（包括热、氧化应激、渗透压应激和重金属）时进一步被诱导（Verghese et al., 2012）。这些分子伴侣蛋白通过防止蛋白质聚集、促进蛋白质折叠、协助聚集蛋白质的解折叠以及通过蛋白酶体和自噬途径促进蛋白质降解，在恶劣条件下维持细胞存活（Walsh et al., 2004; Qiu et al., 2006; Saibil, 2008）发挥着关键作用。在Hsp家族成员中，属于Hsp40家族的DnaJ蛋白是典型的J结构域伴侣蛋白，作为Hsp70蛋白的关键共伴侣蛋白，调节其活性和底物特异性（Qiu et al., 2006）。在模式生物Saccharomyces cerevisiae中，已鉴定出22种DnaJ蛋白，并将其分为I、II和III型，这些蛋白具有不同的亚细胞定位（核质、细胞质、线粒体和内质网），并具有不同的细胞功能（Walsh et al., 2004）。
研究表明，DnaJ家族蛋白在多种真菌物种的应激反应中发挥着关键作用。在人类致病酵母Candida albicans中，DnaJ蛋白Ydj1对于应对热、氧化、渗透压和细胞壁损伤等压力至关重要（Xie et al., 2017）。在昆虫病原真菌Beauveria bassiana中，两种DnaJ蛋白对于真菌对高渗透压、氧化应激、细胞壁损伤、热休克和UV-B辐射的反应是必需的（Wang et al., 2016; Wang et al., 2017a, Wang et al., 2017b）。在Aspergillus属中，DnaJ同源物AniDnjA在A. nidulans中调节分生孢子的存活率、海藻糖含量和热耐受性，但在A. flavus中则没有这种作用，表明DnaJ蛋白具有物种特异性功能（Son et al., 2020）。尽管越来越多的证据表明DnaJ在多种真菌中的应激耐受性中发挥作用，但其在Metarhizium物种中的作用仍大多未被探索。
除了应激反应外，昆虫病原真菌的毒力还严重依赖于它们穿透宿主昆虫角质层的能力，这是感染过程的第一步（Shang et al., 2024）。真菌通过菌丝体的膨胀产生的机械压力以及蛋白酶和几丁质酶对角质层的酶解作用来实现角质层的穿透（Wang et al., 2023; Huang et al., 2015; Shang et al., 2024）。先前的研究已经确定转录因子是M. robertsii毒力的关键调节因子；例如，MrWetA是一种转录因子，它通过调控参与分生孢子形成、应激反应和角质层降解的基因的表达，从而正向调节分生孢子形成、应激耐受性和整体毒力（Zhang et al., 2023）。鉴于转录因子通常通过与共因子和调节蛋白的相互作用发挥作用，鉴定MrWetA的相互作用伙伴对于理解应激反应和毒力的分子机制至关重要。
在我们之前的酵母双杂交筛选中，我们分离出了MrDnaJ（位点标签：MAA-02173），这是一种属于DnaJ家族的热休克蛋白（Wu et al., 2026）。在本研究中，我们对M. robertsii中的MrDnaJ进行了全面的功能分析。结果表明，MrDnaJ是一种热诱导蛋白，位于真菌细胞核中，是应激耐受性和毒力的关键调节因子。MrdnaJ突变体对多种环境压力的敏感性显著增强，由于角质层穿透能力受损和角质层降解酶的表达减少，其毒力也显著降低。这些发现突显了DnaJ蛋白在昆虫病原真菌中整合应激反应和毒力调节中的重要性。
