这篇文档属于类型a，是一篇关于抗真菌细菌聚炔化合物的原创研究论文。以下是详细的学术报告：

主要作者及机构
本研究由Ching-Chih Lin、Sin Yong Hoo、Li-Ting Ma等来自台湾中央研究院农业生物技术研究中心（Agricultural Biotechnology Research Center, Academia Sinica）的团队主导，合作单位包括台湾中央研究院南部生物技术中心（Biotechnology Center in Southern Taiwan, Academia Sinica）、台湾海洋大学（National Taiwan Ocean University）等。研究于2022年发表在期刊Communications Biology上，标题为《Integrated omics approach to unveil antifungal bacterial polyynes as acetyl-CoA acetyltransferase inhibitors》。

学术背景
本研究属于微生物天然产物化学与抗真菌药物开发领域。细菌聚炔（polyynes）是一类具有广谱抗菌活性的天然产物，但其作用机制尚不明确。此前研究发现，聚炔对真菌（如白色念珠菌 *Candida albicans*）具有显著抑制效果，但其分子靶点及作用模式未被阐明。本研究旨在通过多组学整合分析（基因组学、转录组学、代谢组学）结合结构生物学，揭示聚炔的抗真菌机制，并鉴定其关键靶点——乙酰辅酶A乙酰转移酶（acetyl-CoA acetyltransferase, MasL/ERG10）。

研究流程
1. 转录组与代谢组联合分析
- 研究对象：Massilia sp. YMA4菌株在两种培养基（PDA和YMA）中的基因表达谱和代谢产物差异。
- 方法：通过RNA测序（Illumina MiSeq）和LC-HRMS代谢组学分析，筛选出与聚炔生物合成相关的基因簇（mas BGC），并鉴定出4种聚炔化合物（collimonin C/D、massilin A/B）。
- 关键工具：使用DeepBGC软件（score >0.7）预测生物合成基因簇，通过突变株（*yma4::masH*）验证聚炔合成的必要性。

1. 聚炔生物合成基因的功能解析

   • 基因工程：构建*mas*基因簇的异源表达系统（大肠杆菌），通过质粒插入突变验证核心基因（*masD-masJ*）的功能。
     
   • 发现：*masB*（双加氧酶基因）负责聚炔的羟基化修饰，*masJ*（红氧还蛋白基因）为电子传递关键因子。
     

2. 靶点鉴定与机制研究

   • 抗性基因假设：基于“抗生素抗性组”（antibiotic resistome）概念，推测*masL*（编码乙酰辅酶A乙酰转移酶）为聚炔的自抗性基因。
     
   • 功能验证：在白色念珠菌中异源表达*masL*或真菌同源基因*ERG10*，显著提高细胞对聚炔的耐受性（MIC实验）。
     
   • 酶活抑制实验：体外证实聚炔（collimonin C/D、massilin A）可抑制MasL和ERG10的活性（Ki值42.84–297.10 μM）。
     

3. 结构生物学解析

   • 晶体结构：解析MasL与collimonin C/D复合物的高分辨率结构（1.40–1.78 Å），发现聚炔通过共价修饰MasL的Cys90残基（硫醇烷基化）抑制酶活性。
     
   • 结合模式：羟基立体化学影响聚炔与靶标的亲和力（如collimonin D的Ki低于collimonin C）。
     

主要结果
1. 聚炔的鉴定与活性：从Massilia sp. YMA4中分离的massilin A对白色念珠菌的MIC为2.40 μM，显著优于collimonin C/D（35.24–69.73 μM）。
2. 靶点验证：*masL*过表达可挽救聚炔处理的真菌存活率（p<0.0001），证实乙酰辅酶A乙酰转移酶是聚炔的直接靶点。
3. 结构机制：X射线晶体学显示聚炔的末端炔烃与Cys90形成共价键，竞争性抑制乙酰辅酶A的结合（图5）。

结论与意义
1. 科学价值：首次阐明细菌聚炔通过共价抑制乙酰辅酶A乙酰转移酶（真菌麦角固醇合成途径的关键酶）发挥抗真菌作用，为靶向ERG10的药物设计提供新思路。
2. 应用潜力：聚炔可作为抗真菌先导化合物，其结构修饰（如羟基立体化学）可优化药物活性。

研究亮点
1. 多组学整合：结合比较基因组学、转录组学和代谢组学，系统性解析聚炔的生物合成与作用机制。
2. 结构创新：首次解析聚炔-靶酶复合物晶体结构，揭示共价抑制的分子细节。
3. 技术突破：开发异源表达系统（大肠杆菌）实现聚炔的工程化生产，解决天然产物不稳定的难题。

其他价值
本研究提出的“抗性基因导向靶点发现”策略（antibiotic resistome-guided target identification）可推广至其他天然产物的机制研究。