揭示内生真菌分泌蛋白新机制（2020.4.21 植物微生物最前线）

植物已进化出一系列复杂的防御机制，可以识别潜在的致病性微生物并快速激活多种防御途径;而相关微生物可以通过分泌效应蛋白来破坏植物的免疫系统和代谢，来帮助微生物感知和响应植物的防御反应。像病原菌一样，内生真菌也可以分泌效应蛋白，通过干扰宿主免疫力等方式，促进内生真菌定殖到植物中。

2020年4月13日，德国马克斯·普朗克陆地微生物研究所Alga Zuccaro团队在国际著名期刊New Phytologist 在线发表题为“A secreted fungal histidine‐and alanine‐rich protein regulates metal ion homeostasis and oxidative stress”的文章，探究了一种小分泌蛋白Dld1是如何帮助内生真菌S.indica定殖到植物中的。

Dld1是一种小分泌蛋白，属于DELD蛋白家族，在内生真菌S.indica中特异存在。该蛋白家族的成员带有一个N端信号肽和一个保守的C端DELD基序，还有一个富含丙氨酸和组氨酸残基的保守核心区域，但其功能尚不清楚。本研究用結构、生化、生物物理和细胞学分析相结合的方法，探究了Dld1蛋白的结构特点和功能。

二级结构预测表明，Dld1-like蛋白的中心区域实质上既是α螺旋型又是内在无序的，表明其具有形成不同结构状态的潜力。为了证实这种假设，通过对Dld1的晶体结构分析，发现Dld1有一个新型的单体组氨酸拉链，由两个反向平行的α螺旋构成。且与其他富含组氨酸的蛋白质相似，Dld1蛋白对不同的过渡金属元素表现出不同的亲和力，并且实验显示，Dld1的折叠依赖于过度金属元素和pH。

真菌的定殖导致铁元素定向分布到细胞壁。在大麦叶片和根组织中瞬时表达带mCherry标签的Dld1发现，Dld1也定位于植物细胞壁，并且在真菌穿过时会在细胞壁积累。Dld1定位于铁元素积累的位点，这暗示，大麦和S.indica之间的相互作用与铁元素介导的防御反应之间可能存在某种联系。

此外，Dld1促进了S.indica在大麦根中的定殖，并干扰了DAB氧化聚合的能力。

研究还表明，Dld1可能通过增强真菌的微营养素可及性、干扰氧化应激和ROS稳态来促进真菌向宿主的定殖。

总之，结构的可塑性促进了其功能的多样性，Dld1通过多种方式抑制植物的免疫，促进了内生真菌S.indica在植物中成功生存。S.indica在不同植物中定殖期间，Dld1或DELD家族其他成员的功能和定位仍有待研究。