tRNA硫醇化：从酵母到植物病原真菌的保守机制
tRNA硫醇化(tRNA thiolation)是一种在tRNA分子U34上发生的转录后修饰(s2U34)，广泛存在于从酵母到人类的多种生物中。这种修饰通过增强密码子与反密码子之间的相互作用，优化翻译效率，从而影响蛋白质的合成。然而，tRNA硫醇化在植物病原真菌中的具体作用一直未被充分理解。
图1 tRNA硫醇化修饰缺失突变体影响稻瘟菌附着胞膨压形成的机制
tRNA硫醇化修饰如何影响稻瘟病菌的侵染？
研究团队通过基因敲除实验发现，缺失tRNA硫醇化修饰的稻瘟病菌突变体附着胞的穿透能力显著下降。具体来说，野生型菌株在24小时内能够成功穿透90%以上的宿主细胞，而突变体仅有40%的成功率。这一现象与附着胞内膨压积累不足、糖原利用延迟以及自噬过程异常密切相关。进一步的研究表明，tRNA硫醇化通过调控多个关键蛋白的翻译效率，影响了附着胞的功能。这些蛋白包括Cdc42、Abl1、Smo1、Mgb1、Sep6和Rpd3，它们分别参与了cAMP信号通路、Pmk1信号通路、细胞自噬和septin环的形成。这些通路的异常直接导致了附着胞功能的缺陷，进而削弱了稻瘟病菌的致病能力。
图2 稻瘟菌tRNA硫醇化修饰通过影响蛋白翻译效率调控附着胞关键信号通路的机制
创新性发现：tRNA硫醇化修饰通过翻译调控影响真菌致病性
该研究不仅揭示了tRNA硫醇化修饰在稻瘟病菌中的具体作用机制，还首次提出了tRNA硫醇化通过调控特定密码子的翻译延伸速率影响关键蛋白表达，从而维持附着胞功能的模型。这一发现为理解真菌致病机制提供了新的视角，为其他病原真菌的研究提供了参考。此外，这一研究还为未来开发针对tRNA修饰的抗真菌药物或杀菌剂提供了潜在靶点。
参考文献：
Zhang, X., He, R., Li, Y., Ren, S., Xiang, S., Zheng, J., Qu, Z., Zhou, S., Zhou, Z., & Chen, X. L. (2025). tRNA thiolation optimizes appressorium-mediated infection by enhancing codon-specific translation in Magnaporthe oryzae. Nucleic Acids Research, Volume 53, Issue 1, 13 January 2025, gkae1302.
原文链接：
https://doi.org/10.1093/nar/gkae1302
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