Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白研究进展
3 参与真菌次级代谢调节的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
3.1 紫色红曲霉桔霉素合成调节中的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
紫色红曲（Monascus purpureus）中产生的桔霉素（Citrinin）对哺乳动物有肾毒性并有致畸倾向，桔霉素的合成酶是PKSCT，其相关基因簇区域为21 kb。在该基因簇5’端上游3.9 kb处有一个总长度为2 006 bp的开放阅读框架，编码有576个氨基酸的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白ctnA。
其保守的Zn(Ⅱ)2Cys6基序位于肽链的氨基端。CtnA可促进桔霉素的合成，如果破坏ctnA则导致pksCT的转录水平的大幅度降低。不过，并没有在pksCT的启动子区域发现任何已知的可与锌簇蛋白结合的保守DNA序列。所以ctnA可能是结合了其它的DNA序列，还有待研究［14］。
紫色红曲中可合成红曲色素，用于食品的着色；并可产生洛伐他汀，洛伐他汀是胆固醇生物合成中的关键酶HMGCoA还原酶的抑制剂，目前用于临床治疗高血脂症等心血管系统疾病。但是紫色红曲往往同时合成桔霉素，通过对桔霉素合成及调节的研究将有助于抑制紫色红曲中桔霉素的产生。
3.2 桔青霉ML236B合成调节中的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
桔青霉（Penicillium citrinum）中产生的ML236B(Compactin，康百汀)与洛伐他汀结构相似，可抑制胆固醇生物合成中的关键酶HMGCoA还原酶，用作合成普伐他汀（治疗高脂血症的药物）的中间体。康百汀生物合成的相关基因有9个，形成38 kb的基因簇区域。这些基因编码的蛋白质与洛伐他汀生物合成中的酶类也相似。在该基因簇外的mlcR基因编码50.2 kWr的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白，可以促进该基因簇中多数基因的表达［15］。
3.3 黄曲霉毒素和柄曲霉素合成调节中的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
黄曲霉毒素（Aflatoxin）是一些曲霉菌的重要次级代谢产物，是肝癌发生的危险因子。在寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）以及黄色曲霉（Aspergillus flavus）的基因组中，黄曲霉毒素合成酶基因占据60 kb的区域。黄曲霉毒素的合成被Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白AflR所促进，AflR可结合于黄曲霉素合成基因簇中的多个基因的上游区域。AflR也可结合于其自身基因启动子区，即有自我激活的功能［16］， AlfR对构巢曲霉（Aspergillus nidulans）中的有致瘤倾向的次级代谢产物柄曲霉素（Sterigmatocystin）的合成也有促进作用，在构巢曲霉中，AlfR可结合于柄曲霉素合成相关基因启动子区的TCGN5CGA序列，促进柄曲霉素合成相关基因的表达及柄曲霉素的产生，进一步的研究表明，构巢曲霉中的AflR还与G蛋白偶联受体信号转导途径相关联，当PKA（蛋白激酶A）激活时，可催化AflR磷酸化，磷酸化的AflR将失去其对柄曲霉素合成的促进作用［17］。
3.4 串珠镰刀菌串珠镰孢菌素合成调节中的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
串珠镰刀菌（Fusarium verticillioides）侵染谷物后产生串珠镰孢菌素（Fumonisins），串珠镰孢菌素与鞘氨醇的结构相似，可干扰正常神经鞘脂的合成。食入被串珠镰刀霉污染的谷物可能导致人和动物发生肿瘤及神经管缺陷。
串珠镰孢菌素合成酶基因簇FUM包括16个基因，占据42.5 kb区域。调控该毒素合成的基因不在其合成酶基因簇内部。已发现有5个基因与串珠镰孢菌素合成的调节有关，其中UM21基因在串珠镰孢菌素合成酶基因簇中的FUM1基因的上游663 bp处，有8个内含子，含有两个转录因子的基序。一个是Zn(Ⅱ)2Cys6基序，一个是真菌转录因子保守域。去掉内含子后产生2 016 bp的开放阅读框架，为672个氨基酸编码，产生的蛋白质Fum21p对串珠镰孢菌素的合成有促进作用［18］。
3.5 烟曲霉胶霉毒素合成调节中的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
烟曲霉（Aspergillus fumigatus）产生的胶霉毒素（Gliotoxin）是一种非核糖体肽类物质，有细胞毒性，可诱发免疫系统中一些细胞的凋亡，引起中毒反应,过敏反应，免疫系统不健全的人群感染它时可发生侵入性的曲霉病(IA，invasive aspergillosis)，严重时会导致死亡。其合成相关的基因簇中包括gliZ，编码一个Zn(Ⅱ)2Cys6转录因子［19］，可激活gli基因簇的表达，促进胶霉毒素的合成。
3.6 葫芦科毛盘孢黑色素合成调节中的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白
葫芦科毛盘孢（Colletotrichum lagenarium）是一种植物病源菌，可导致黄瓜炭疽病。侵染过程中产生黑色素(melanin)，在形成附着胞(appressorium)时和菌丝生长时都可产生黑色素。对黑色素合成的调节的研究发现了一个可促进黑色素合成的Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白Cmr1p［20］，Cmr1p含有984个氨基酸，在其氨基端含有2个Cys2His2锌指基序，分别位于第4～24 bp和第32～53 bp位置，接着是一个Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白基序，位于第76～103 bp位置。Cmr1p同时含有Cys2His2锌指基序和Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白基序，这在真核生物的转录因子中属于罕见的情形。
4 展望
近年来研究发现，Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白在多种真菌的一些重要的次级代谢产物的合成中都有调节作用，包括一些真菌毒素合成的调控及有益产物合成的调控。在多种Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白的调节机制的研究中已发现，同一个基因可以被多种Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白调节，不同调节因子在目标基因启动子区的结合域可以有重叠；另外有些Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白可以进行自我调控；Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白可通过与目标基因相关的小分子代谢物结合而被激活、或可通过磷酸化或去磷酸化而受到其它因素的调控；有些Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白可以募集含有乙酰基转移酶的复合物（含有去乙酰化酶HDACs的复合物）至目标基因的启动子区来激活（抑制）目标基因的转录。
对于Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白的结构及与DNA序列的结合机制的进一步研究将有助于理解和推测真菌基因表达调控的机制，推进其功能基因组学的研究。
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