丝状真菌特异性C2 H2 转录因子HscA调控曲霉属发育、胁迫响应及霉菌毒素合成的分子机制

　　本研究揭示了丝状真菌特异性C2 H2 型锌指转录因子HscA在曲霉属（Aspergillus）中的核心调控作用。通过构建hscA缺失突变体，证实其通过调控发育相关基因（如brlA、aflR）影响无性/有性生殖平衡，增强细胞壁完整性（Congo Red敏感度↑）和离子胁迫（EDTA）耐受性，并正调控霉菌毒素（sterigmatocystin/aflatoxin B1）生物合成。该发现为理解真菌致病性及毒素防控提供了新靶点。

　　

丝状真菌特异性转录因子HscA的多维调控网络解析

ABSTRACT
锌簇蛋白家族是调控曲霉属（Aspergillus）生长、形态和分化的最大转录因子类群。本研究在模式真菌构巢曲霉（A. nidulans）和产毒真菌黄曲霉（A. flavus）中鉴定出一种新型菌丝特异性Cys₂
His₂
（C₂
H₂
）锌指转录因子HscA。表型分析显示，HscA对两种曲霉的无性（分生孢子）和有性发育（闭囊壳/菌核）均具有关键调控作用，其缺失导致分生孢子产量显著降低而闭囊壳数量异常增加。

Analysis of hyphae-specific zinc finger transcription factors in A. nidulans
基于转录组数据筛选出13个菌丝特异性锌指转录因子，包括6个GAL4-like Zn(II)₂
Cys₆
和7个C₂
H₂
型蛋白。其中AN12029（后命名HscA）缺失株表现出显著色素异常，qRT-PCR证实其mRNA在菌丝阶段高表达，而在分生孢子中下调。系统发育分析显示HscA的C₂
H₂
结构域在真菌中高度保守。

The role of hscA in fungal development
在构巢曲霉中，ΔhscA突变体在黑暗/光照条件下均显示分生孢子产量下降50%以上，闭囊壳数量增加但体积缩小30%。黄曲霉ΔAflhscA则表现为菌落直径增大20%，但分生孢子梗结构畸形且孢子产量减少60%，菌核数量下降40%。互补实验证实这些表型均由hscA缺失直接导致。

Stress tolerance mechanisms
HscA缺失显著增强对细胞壁应激剂（Congo Red/Calcofluor White）和离子螯合剂（EDTA）的敏感性，但对渗透压（NaCl/KCl）和氧化应激（H₂
O₂
）无显著影响。分生孢子中海藻糖含量降低35%，对应UV和热胁迫存活率下降40%。黄曲霉中同样观察到ΔAflhscA对SDS的敏感性增加，提示HscA在维持膜稳定性中的保守功能。

Mycotoxin biosynthesis regulation
ΔhscA使构巢曲霉杂色曲霉毒素（sterigmatocystin）产量减少60%，伴随关键调控基因aflR表达下调2.5倍。黄曲霉中aflatoxin B1合成量下降50%，但玉米籽粒侵染实验显示毒素产量差异不显著，暗示环境因素可能补偿hscA缺失的影响。过表达株OEhscA的sterigmatocystin产量增加80%，证实其正向调控作用。

DISCUSSION
HscA作为菌丝阶段特异性表达的C₂
H₂
转录因子，通过协调发育程序（brlA-abaA-wetA级联）、应激响应（细胞壁重塑相关基因）和次级代谢（aflR调控网络）三大通路，塑造曲霉属的环境适应力。其在不同曲霉中的功能分化（如黄曲霉中促进菌落扩展）可能反映物种特异性进化策略。该研究为开发针对真菌感染和食品毒素污染的干预策略提供了分子靶点。