白念珠菌是人类最常见的机会性真菌病原体,存在于70%以上健康人群的皮肤、口腔、上呼吸道、胃肠道及阴道等部位,处于共生状态而不致病。但是,在宿主免疫功能低下、菌群失调等高危情况下,白念珠菌能够由共生状态转换为致病状态,体内大量增殖并通过血液进行系统性侵袭感染。资料显示中国白念珠菌感染占所有真菌感染的81.95%,尽管有抗真菌药物的治疗,病死率仍然高达40%-80%。人体肠道由于从食物中吸收大量铁通常被认为是一个游离铁含量丰富的环境(游离三价铁浓度大约为10-3M),而人体血液则是个贫铁环境,以游离三价铁形式存在的铁浓度只有大约10-24M,主要是因为血液里绝大部分铁都是与蛋白结合的形式存在,比如血红素,铁蛋白和运铁蛋白等。铁元素对于白色念珠菌在宿主体内的生存起着至关重要的作用,一方面它必需克服血液等缺铁环境的限制以成功感染人体,另一方面又要防止过多铁因为芬顿反应（Fenton reaction）产生高毒性的活性氧物质（Reactive Oxygen Species,ROS）而对真菌细胞产生毒害作用,进而影响白念珠菌的肠道定植。ROS是指需氧型生物体内或自然环境中由基态氧分子衍生出的一系列比氧分子更加活泼的分子或者自由基的总称。在正常的生理状况下,ROS在细胞内的产生和消除处于动态平衡。在内源性或外源性刺激下,ROS迅速增加导致氧化应激的产生,对蛋白,脂质及核酸产生不可逆转的损伤。对于白念珠菌如何规避宿主肠道这一高铁环境可能造成的活性氧损伤,这方面的分子机制目前尚不清楚。本研究聚焦白念珠菌铁调控回路中的关键因子Hap43,首次揭示该因子通过一种独特的转录后修饰机制解除高水平铁离子造成的ROS毒性,促进白念珠菌在宿主肠道的成功定植。已有报道显示,由转录因子Sfu1,Sef1和Hap43共同组成的铁应答调控回路控制铁吸收、代谢和平衡相关基因的表达,进而调控白念珠菌从高铁环境下的肠道共生转换到低铁环境下经血液传播的感染致病。我们前期在绘制受Sfu1、Sef1及Hap43调控的全基因组水平基因转录图谱时发现,位于该调控回路上游的Sfu1所调控基因数量显著少于下游的Sef1和Hap43,提示不同铁环境下Sef1和Hap43的表达除了受到转录水平的调控,很可能还存在转录后水平的调控。的确,与低铁条件相比,高铁条件下重组表达的Hap43-Myc蛋白其迁移率显著降低,经广谱磷酸化酶处理后蛋白迁移现象消失,说明Hap43蛋白在高铁条件下很可能被磷酸化。同时,我们鉴定发现蛋白激酶Ssn3介导了Hap43的磷酸化修饰。SSN3基因敲除或酶活性位点突变均导致高铁条件下Hap43的蛋白迁移完全消失,免疫共沉淀（Co-IP）实验证明Ssn3与Hap43存在物理相互作用。进一步的实验发现高铁条件下Hap43主要定位在细胞质而低铁条件则在细胞核富集,然而SSN3基因缺失导致定位细胞质的Hap43部分入核,导致下游靶基因异常表达。利用四环素基因（Tet O）表达调控系统条件性表达Hap43-Myc重组蛋白,我们发现转录被抑制后其蛋白水平在两小时内显著下降,而加入蛋白酶体抑制剂MG132或基因敲除SSN3均导致蛋白降解被抑制。进一步的免疫共沉淀实验证明高铁条件下Hap43能够被泛素化修饰。这些结果充分表明高铁条件下Hap43蛋白由细胞核转运定位细胞质,经磷酸化修饰招募泛素,最后通过泛素-蛋白酶体途径降解。为了解析高铁条件下Hap43主动降解的生物学意义,我们研究了转录后蛋白修饰与白念珠菌规避活性氧杀伤的分子联系。结果发现基因敲除HAP43导致突变体对活性氧如H2O2更加耐受,而稳定Hap43水平如基因敲除SSN3或突变Hap43所有可能磷酸化位点均导致菌体对活性氧敏感,一个主要原因是高铁条件下Hap43异常入核,结合到下游抗氧化相关靶基因如过氧化氢酶和超氧化物歧化酶编码基因CAT1及SOD2启动子区而抑制基因的转录表达,导致白念珠菌无法抵御由于高铁环境下活性氧水平上升造成的细胞损伤。进一步的体内动物实验证实了我们的结论。利用构建在hap43Δ/Δ背景下分别表达野生型或HAP43磷酸化位点被突变的菌株,我们通过两种动物模型,包括果蝇模型及高铁食物诱发ROS小鼠模型,评估了Hap43转录后修饰是否影响白念珠菌在宿主肠道的共生。与体外实验结果相一致,竞争感染实验表明相对于野生型,Hap43磷酸化位点突变菌株在两种动物模型均表现为肠道定植能力显著下降,说明保持低水平Hap43对于白念珠菌抵御铁过量诱发的活性氧杀伤、促进其肠道共生至关重要。综上所述,我们的研究首次揭示了白念珠菌通过Hap43转录后修饰调控有效降低环境高毒性活性氧、促进真菌在宿主肠道共生定植的全新解毒机制。白念珠菌通过调控高铁条件下Hap43核质转运、磷酸化/泛素化修饰及蛋白酶体降解,解抑制其下游抗氧化相关靶基因的转录表达,进而显著降低过高活性氧造成的细胞压力而促进真菌在宿主肠道的共生。本研究为进一步探索白念珠菌肠道共生机制提供了新的理论依据和线索。