水通道蛋白是小型的、整合膜通道,能够促进水分子通过细胞膜的运输,在水甘油通道蛋白的情况下,还能导入特定的中性溶质,如甘油。这些蛋白在生物界中是保守的,但它们在真菌致病性中的作用仍然相对缺乏研究。在隐球菌(Cryptococcus neoformans),一种机会性真菌病原体中,我们研究了该生物的单一水通道蛋白Aqp1,并发现其对细胞形态的影响超出了我们的预期。缺失Aqp1导致细胞缩小,而其存在则促进了增大的巨型细胞的形成。这种尺寸的变化与细胞内氧化还原生理密切相关。因此,隐球菌水通道蛋白的过表达增加了对氧化应激的敏感性,并导致最大的巨型细胞出现;抗氧化剂的补充抑制了这一增大,与氧化还原依赖的调节机制一致。此外,Aqp1的过表达在巨型细胞中产生了液泡异常,表明过量的水流入在快速细胞扩张期间给细胞内组织造成了压力。这些发现使Aqp1处于连接膜运输、氧化平衡和尺寸控制的功能交叉点,并支持一种模型,在这种模型中,水通道蛋白对允许隐球菌适应环境压力的形态可塑性有所贡献。
Stempinski等人(周四)研究了这个问题。