在尖孢曲霉（Aspergillus aculeatus）中，分隔起始网络组分SepM与细胞壁完整性转录因子RlmA之间的遗传相互作用调控了对纤维二糖（cellobiose）具有响应性的纤维素酶（CAZyme）的表达

《Journal of Bioscience and Bioengineering》：Genetic interaction between the septation initiation network component SepM and the cell wall integrity transcription factor RlmA regulates cellobiose-responsive CAZyme expression in Aspergillus aculeatus

　　

志贺由衣（Yui Shiga）|泽田和美（Kazumi Sawada）|菊谷沙希（Saki Kikuya）|谷地修二（Shuji Tani）

大阪都市大学农学研究生院，日本堺市学园町1-1，邮编599-8531

我们之前报道过，Septation Initiation Network (SIN) 复合物的组成部分 SepL 和 SepM 参与了产纤维素酶的真菌 Aspergillus aculeatus 中依赖于 ManR 的 cellobiose 响应性基因的表达激活。SIN 通路调控细胞分裂和胞质分裂过程，这些过程需要大量的细胞壁重塑，并且与细胞壁完整性信号传导紧密相关。由于细胞壁重塑和稳态由细胞壁完整性 (CWI) 通路监控，我们假设 CWI 信号传导可能有助于 SIN 依赖的 CAZyme 基因调控。为了验证这一假设，我们分析了 CWI 通路的下游转录因子 RlmA 和 SepM 在 A. aculeatus 中调节 cellobiose 响应性 CAZyme 表达的作用。在 cellobiose 诱导条件下，ΔsepM 导致 cbhI、cmc2 和 cel7b 的表达降低，而 ΔrlmA 则没有这种效应；然而，ΔsepMΔrlmA 表现出这些基因的可诱导表达丧失，但在互补菌株中这种丧失得到了恢复，而在所有测试菌株中，这些基因在 β-1,4-mannobiose 的作用下都能被诱导表达。这些数据表明 SepM 和 RlmA 通过基因互作通路发挥作用。值得注意的是，它们的转录响应模式存在差异，表明它们具有部分重叠但非冗余的调控作用。我们的发现揭示了 SIN 和 CWI 信号通路在响应 cellobiose 时协同调控 CAZyme 基因表达，为了解丝状真菌中形态发生信号传导和 cellobiose 响应性信号传导的整合提供了新的见解。

部分内容摘要

Aspergillus aculeatus 菌株及其生长条件

A. aculeatus MR12（pyrG1；Δku80）是由野生型 A. aculeatus F-50（NBRC 108796）衍生而来的，用于构建 rlmA 缺失突变体及其互补菌株。A. aculeatus 菌株在 30 °C 下培养于最小培养基 (MM) 或完全培养基 (CM) 中（22,23）。尿苷缺陷型菌株和耐潮霉素菌株分别培养在添加了 0.4 mM 尿苷和 100 μg/mL 潮霉素 B 的 MM 或 CM 中。

rlmA 的缺失与互补

A. aculeatus rlmA 缺失突变体是通过

我们之前的研究表明，SepL 和 Uge5 分别参与 A. aculeatus 中的隔膜形成和细胞壁成分前体的供应，以及 cellobiose 和 β-1,4-mannobiose 响应性 CAZyme 基因的表达（8,9）。由于隔膜由与真菌细胞壁结构相似的多糖组成，我们研究了细胞壁完整性 (CWI) 通路是否参与 CAZyme 基因的调控

在本研究中，我们发现 A. aculeatus 中 rlmA 的缺失会损害细胞壁完整性，并导致对 Congo red 的高敏感性，这表明 RlmA 的作用在 Aspergillus 物种中是保守的。由于隔膜由与细胞壁结构相似的多糖组成，我们研究了 RlmA 是否参与调控 CAZyme 基因表达的信号网络

志贺由衣：撰写初稿、进行研究、进行正式分析、数据管理。泽田和美：撰写初稿、制定方法论、进行研究、进行概念构思。菊谷沙希：制定方法论、进行研究。谷地修二：审阅和编辑初稿、进行验证、提供监督、项目管理、争取资金、进行概念构思。

日本学术振兴会（资助编号：19K05777 和 22K05413）的支持。部分工作还得到了 新能源与工业技术发展组织（NEDO）项目（资助编号：P07015）的支持。作者声明没有利益冲突。