近日，生命学院沈锡辉教授/张磊教授团队在《Genome Biology》发表了题为“4-Hydroxy-5-methyl-3(2H)-furanone mediates widespread interkingdom communications between fungi and prokaryotes”的研究论文，该研究通过生化与分子生物学实验，蛋白-配体复合物结构解析以及大数据分析，揭示了真菌产生的群体感应信号AI-2类似物MHF介导真菌和原核生物之间广泛的跨界通信机制。我校生命学院博士研究生钱欣雨、张恒、已毕业硕士杨文广以及福建师范大学生命学院赵燕波博士为论文共同第一作者，张磊教授、沈锡辉教授和福建师范大学欧阳松应教授为论文的通讯作者。

真菌与原核生物的相互作用广泛存在于自然环境以及宿主相关生境中，这些相互作用被认为对生态系统的功能和健康发挥至关重要的作用。然而，这两种微生物之间的细胞-细胞相互作用机制仍然知之甚少。群体感应信号分子AI-2广泛存在于细菌中，既能介导种内交流，又能介导种间交流，被称为“细菌的世界语”。据报道，酿酒酵母可产生一种挥发性化合物4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮（MHF），该化合物是细菌QS信号AI-2的功能类似物，可被哈维弧菌通过AI-2受体LuxP感知并驱动其生物发光。除酿酒酵母外，包括新型隐球菌在内的一些真菌物种也编码MHF合成酶Cff1p，并具有产生MHF的潜力。然而，MHF能否介导真菌与弧菌以外其他细菌之间的相互作用尚不清楚。

研究中，团队发现酿酒酵母和新型隐球菌分泌的MHF通过靶向含dCache_1结构域的趋化受体PctA和TlpQ趋化吸引铜绿假单胞菌。团队解析了与MHF结合的PctA-LBD和TlpQ-LBD的高分辨率结构。生物信息学分析表明，MHF合成酶Cff1p在真菌中广泛存在，并且在不同的细菌和古细菌中普遍存在功能多样的含dCache_1结构域的能够感知MHF信号的跨膜受体。MHF对一些代表性受体功能的调控作用被实验验证。通讯网络分析进一步表明，MHF介导的真菌-原核相互作用在真菌的子囊菌门和担子菌门以及细菌的假单胞菌门和芽孢杆菌门之间广泛存在。

综上，该研究确定MHF是一种广泛存在的真菌信号，介导真菌和原核生物之间广泛的界间通信，其在塑造微生物群落动态中的潜在作用有待深入研究。

该研究得到国家自然科学基金和陕西省杰出青年基金等项目的资助。

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s13059-026-04138-3