[科普中国]-真菌GPI锚定蛋白

真菌GPI-锚定蛋白（GPI-APs）是一类通过其羧基末端的糖基化磷酯酰肌醇（GPI）结构锚定于真核细胞膜表面的蛋白，是真核生物中的一种保守的翻译后修饰蛋白。

一、简介在真核生物体内有两种类型的膜蛋白：完整的膜蛋白和脂质锚定蛋白。完整的膜蛋白包括一个或几个跨膜区域，构成疏水的α-螺旋结构，将蛋白嵌入流动的双分子层中1。脂质锚定蛋白分为两组：一组是将蛋白连于内部的质膜侧，第二组则连于外侧。前者以钙调磷酸酶B为代表，后者则是一些包含C-末端信号序列的蛋白通过GPI锚连于细胞膜上。GPI-锚定蛋白（GPI-APs）是一类通过其羧基末端的糖基化磷酯酰肌醇（GPI）结构锚定于真核细胞膜表面的蛋白，是真核生物中的一种保守的翻译后修饰蛋白。

二、真菌GPI-锚定蛋白组成在真菌细胞内GPI锚定蛋白的N端和C端均有信号肽，其中C末端可以有效诱导其与GPI锚结合，故称为GPI锚定蛋白的锚定信号肽，一般为一段不带电的疏水性的氨基己酸，在靠近C末端9-10氨基酸的位置有GPI结合位点ω点。蛋白中间由功能集团和富含色氨酸/丝氨酸的结构区域构成。N端信号肽、C端疏水性氨基酸以及靠近C端的ω点是GPI锚定蛋白的保守结构域。

三、真菌细胞壁GPI锚定蛋白结构真菌细胞壁GPI锚定蛋白（GPI-CWPs）常常高度的磷酸化和糖基化，并且常常参与带正电离子的绑定2，3。蛋白外衣由β-1,6-葡聚糖、β-1,3-葡聚糖和少量甲壳素构成的多聚糖层包围4。GPI-CWPs在外层的蛋白外衣通过GPI锚以共价键的方式与β-1,6-糖苷键相连，同时依次与β-1,3-葡聚糖的分子末端相连。

四、真菌细胞壁GPI-锚定蛋白功能真菌细胞壁上的GPI锚定蛋白对真菌的黏附、形态转换和细胞壁合成有着重要的影响。以白念珠菌为例，白念珠菌70%GPI锚定蛋白的功能未知，但是他们在合成和维持细胞壁的完整及侵袭方面有着重要的作用，如白念珠菌SC5314的ALS家族中8个成员介导了白念珠菌与宿主细胞的黏附5，6。Als3作为一种侵袭素促进白念珠菌被宿主上皮细胞摄取，同时在结合铁蛋白螯合铁方面起到重要作用7。菌丝相关性的Hwp1在介导菌丝形成方面发挥重要作用，进而影响真菌的黏附和侵袭8。其他GPI-CWPs在细胞壁的合成和修饰方面也发挥作用，例如Gas/Phr家族9，10、Crh家族和Ecm33家族。GPI锚定的天门冬氨酰蛋白酶或天冬酶sap9和sap10也有助于真菌细胞壁的合成11。过氧化物歧化酶Sod4、Sod5和Sod6被预测有潜在的侵袭属性11-13。微生物的黏附是其致病性最重要的决定因素之一，真菌病原体被确定的黏附素很少，来自于白念珠菌的Hwp1、Ala1p/Als5、Als1p和来自于光滑念珠菌的Epa1，他们都隶属于糖基磷酯酰肌醇依赖的细胞壁蛋白（GPI-CWP）14，在介导真菌与宿主细胞之间的黏附过程中发挥重要作用。

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