抗真菌的根瘤多肽：NCR044

感染灰黴病菌（Botrytis cinerea）的草莓。
圖片來源：維基百科。

灰黴病菌（Botrytis cinerea），又稱為灰色葡萄孢菌，是一種寄生性真菌。雖然在較乾燥的條件下它可以讓葡萄產生特別的貴腐狀態（稱為noble rot）從而得到貴腐酒，但在園藝和農業上，在潮濕的環境中，它通常會帶來「灰腐病」（grey rot），導致植物出現灰斑、潰爛、死亡。灰腐病對草莓、葡萄、覆盆子、番茄、萵苣都是嚴重的問題，農夫通常會噴灑抗真菌劑來抑制灰黴病菌的生長，但病菌本身對抗真菌劑也慢慢的發展出了抵抗力。

最近發表在「美國國家科學院院刊」（PNAS，Proceedings of the National Academy of Sciences）上的一篇研究，在紫花苜蓿（Medicago truncatula）的根瘤中中找到一個由三十六個胺基酸構成的多肽「NCR044」可以抑制灰黴病菌。

紫花苜蓿與我們用來做沙拉吃的苜蓿是同屬不同種的植物。它的根瘤中有大約七百種富胱胺酸的多肽，其中有些帶正電的多肽具有抗真菌的活性。研究團隊以核磁共振（NMR）研究了NCR044的結構，也測試了這個多肽抗真菌的活性。

研究團隊發現NCR044不僅可抑制灰黴病菌孢子的萌發，而對於初萌發的灰黴病菌（germlings），NCR044會打破灰黴病菌的細胞膜、產生自由基，累積在病菌細胞質與核仁中，造成灰黴病菌失去活性。

研究團隊發現在植物以及收成後的番茄與煙草上噴灑NCR044可以抑制真菌的生長。這個發現意味著NCR044可以作為一個抑制灰黴病菌的生物製劑，且由於它是多肽，在分解後可以完全被環境吸收，因此作為一個對環境友善的抗真菌劑是非常好的。

參考文獻：

Siva L. S. Velivelli, Kirk J. Czymmek, Hui Li, Jared B. Shaw, Garry W. Buchko, Dilip M. Shah. Antifungal symbiotic peptide NCR044 exhibits unique structure and multifaceted mechanisms of action that confer plant protection. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 117 (27): 16043 DOI: 10.1073/pnas.2003526117