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真菌角平坦素蛋白（cerato-platanins，CPs）是一类小型（约12 kDa）分泌蛋白，在丝状真菌中广泛保守，并被认为参与了极为多样的生物学过程，范围涵盖真菌发育到与植物宿主的相互作用。然而，能够统一这些多样功能的核心分子活性始终未能明确。真菌病原物分泌效应蛋白，包括CPs，以操纵宿主生理并促进定殖。越来越多的证据表明，某些真菌效应蛋白具有抗菌活性，使病原物能够在感染过程中重塑宿主相关微生物群；同时，抗菌活性在进化上保守的分泌蛋白中显著富集。这些发现表明，微生物间竞争是真菌一种古老而基础的特征，并且若干操纵植物宿主的效应蛋白是由古老的抗菌蛋白演化而来。在此，我们鉴定出抗菌活性是CP家族保守的核心功能，而多样化的环境适应和宿主互作功能则由此演化而来。对大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）分泌组的结构分析鉴定出一个结构簇，其中包含CP蛋白CP1以及此前已表征的抗菌效应蛋白Ave1，从而首次在结构层面建立了CPs与抗菌活性之间的联系。相应地，功能测定表明，大丽轮枝菌的CPs在体外表现出选择性的抗菌活性。将该分析扩展至广泛多样的系统发育谱系和生态生活方式后发现，抗菌特征在整个CP家族中均广泛保守。综上，我们的研究鉴定出抗菌活性是一种古老且保守的分子功能，它统一了CP家族，并支持这样一种模型：操纵宿主的效应蛋白功能起源于介导微生物间竞争的祖先蛋白。
结构同源性揭示角孢扁盘菌素蛋白是一类保守的抗菌因子，并在真菌宿主定殖过程中被反复协同利用 | bioRxiv
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结构同源性揭示角孢扁盘菌素蛋白是一类保守的抗菌因子，并在真菌宿主定殖过程中被反复协同利用
Anton Kraege，
Valentina Wolf，
Fantin Mesny，
Gabriella Petti，
Saifei Liu，
Jinyi Zhu，
Ole Nielsen，
Noah Busch，
Bart Thomma
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.27.740900
Anton Kraege 科隆大学
Valentina Wolf 科隆大学
Fantin Mesny 科隆大学
Gabriella Petti 科隆大学
Saifei Liu 科隆大学
Jinyi Zhu 科隆大学
Ole Nielsen 科隆大学
Noah Busch 科隆大学
Bart Thomma 科隆大学
通讯作者： bthomma{at}uni-koeln.de
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真菌角孢扁盘菌素蛋白（cerato-platanins，CPs）是一类小型（约 12 kDa）分泌蛋白，广泛保守存在于丝状真菌中，并被认为参与了极为多样的生物学过程，从真菌发育到与植物宿主的相互作用。然而，能够统一这些多样功能的核心分子活性一直未被明确揭示。真菌病原物会分泌效应蛋白（包括 CPs）以操纵宿主生理并促进定殖。越来越多的证据表明，某些真菌效应蛋白具有抗菌活性，使病原物能够在感染过程中重塑宿主相关微生物群；同时，抗菌活性在进化上保守的分泌蛋白中高度富集。这些发现表明，微生物间竞争代表了真菌一种古老且基础的性状，而若干操纵植物宿主的效应蛋白则是由古老的抗菌因子演化而来。在本研究中，我们鉴定出抗菌活性是 CP 蛋白家族的保守核心功能，而该家族在环境适应和宿主互作中的多样作用均由此演化而来。对大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）分泌组的结构分析鉴定出一个结构簇，其中包含 CP 蛋白 CP1 以及先前已被表征的抗菌效应蛋白 Ave1，从而首次建立了 CPs 与抗菌活性之间的结构联系。相应地，功能实验表明，大丽轮枝菌 CPs 在体外表现出选择性的抗菌活性。将该分析扩展至广泛多样的系统发育谱系和生态生活方式后，我们发现抗菌特征在整个 CP 家族中均广泛保守。综上，我们的研究确定了抗菌活性是一种古老且保守的分子功能，它统一了 CP 家族，并支持这样一种模型：操纵宿主的效应功能起源于介导微生物间竞争的祖先蛋白。
利益冲突声明
已声明资助信息
德国研究基金会， https://ror.org/018mejw64 ，项目 ID：ME 6064/1-1，项目编号：508411006 ，项目 ID：458090666 / CRC1535/1 ，EXC 2048/1 – 项目 ID：390686111
洪堡基金会， https://ror.org/012kf4317
版权
本预印本的。
本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议 公开提供。
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发布于 2026 年 7 月 27 日。
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结构同源性揭示角孢扁盘菌素蛋白是一类保守的抗菌因子，并在真菌宿主定殖过程中被反复协同利用
Anton Kraege，
Valentina Wolf，
Fantin Mesny，
Gabriella Petti，
Saifei Liu，
Jinyi Zhu，
Ole Nielsen，
Noah Busch，
Bart Thomma
bioRxiv 2026.07.27.740900； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.27.740900
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结构同源性揭示角孢扁盘菌素蛋白是一类保守的抗菌因子，并在真菌宿主定殖过程中被反复协同利用
Anton Kraege，
Valentina Wolf，
Fantin Mesny，
Gabriella Petti，
Saifei Liu，
Jinyi Zhu，
Ole Nielsen，
Noah Busch，
Bart Thomma
bioRxiv 2026.07.27.740900； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.27.740900
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.27.740900v1?rss=1
🏷️ 角平盘菌素 抗菌效应蛋白 真菌宿主定殖 结构同源性 微生物间竞争