2025年1月16日，PNAS期刊在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王成树研究组完成题为“Fungal evasion of Drosophila immunity involves blocking the cathepsin-mediated cleavage maturation of the danger-sensing protease”的研究论文，揭示了昆虫病原真菌分泌毒力因子抑制果蝇蛋白酶级联通路介导的免疫识别途径、促进真菌感染的致病机理。

比较基因组分析表明，绿僵菌和白僵菌等昆虫病原真菌基因组编码有数量不等、类似于植物病原菌的潜在效应蛋白，但包括真菌—昆虫互作在内的微生物—动物互作的基因对基因互作机制仍不明确或受质疑。

以果蝇等为对象的昆虫抗真菌免疫机理研究揭示了昆虫中存在针对于病原菌细胞壁成分的受体蛋白识别通路和感知病原真菌分泌的丝氨酸蛋白酶的双重识别机制。王成树研究组前期通过大量基因敲除及昆虫生物测定，筛选获得绿僵菌杀虫毒力相关的潜在效应子，揭示了绿僵菌Tge1具有结合果蝇Toll免疫信号通路上游的病原识别蛋白GNBP3和GL3活性，从而抑制寄主免疫识别的作用机制（Cell Reports，2024）。

该论文研究针对另一杀虫毒力相关因子（命名为Fkp1）开展基因缺失、靶标筛选验证、异源表达及生化分析表明，Fkp1缺失显著影响绿僵菌的杀虫毒力，突变株抑制果蝇抗菌肽表达的能力显著下降。深入研究发现，Fkp1能够结合果蝇的半胱氨酸蛋白CtsK1，该蛋白酶是活化病原识别蛋白酶Psh的关键因子，进一步分析表明Fkp1也能作用于Psh氮端的CtsK1切割位点，即作于CtsK1-Psh的互作界面而抑制果蝇蛋白酶识别的级联通路。在果蝇中表达Fkp1可显著抑制果蝇的半胱氨酸蛋白酶活性、抗菌肽表达及相应的抗菌能力。

论文研究成果揭示了昆虫病原真菌具有双重抑制寄主免疫识别的致病机制，同时发现果蝇受体识别通路与蛋白酶级联通路的功能互补性。研究成果也进一步丰富了真菌—昆虫互作的基因对基因效应机制。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心唐桂容副研究员（现于上海农科院食用菌所工作）为论文第一作者；研究组宋双秀博士、尚俊梅博士、罗玉娟、李士琴、韦东翔等研究生参加了研究工作，王成树研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委重点项目、创新群体及科技部国家重点研发等项目资助。

原文链接：www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2419343122

绿僵菌分泌不同效应蛋白分别抑制果蝇的细胞壁识别及蛋白酶感知蛋白