环状二肽（苯丙氨酸-脯氨酸，简称cFP）因其显著的抗真菌、抗菌和抗病毒特性，在植物病害的生物防治领域展现出巨大的应用潜力。cFP通常由非核糖体肽合成酶（NRPS）合成。本研究旨在阐明cFP生物合成的调控机制。研究人员通过筛选伯克霍尔德菌R456菌株的997个Tn5突变体，找到了8个对禾谷镰刀菌（Fg）具有增强拮抗作用的突变体。通过高效液相色谱（HPLC）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）分析，证实其中一个突变体（突变体88）的培养滤液中含有cFP，且该cFP对Fg具有抑制活性。基因分析发现，突变体88中受损的基因属于Dct转运系统（Dct-A、-B、-D），该系统负责转运C4-二羧酸。进一步研究发现，Dct基因敲除突变体的cFP产量高于野生型，而互补菌株的cFP产量与野生型无显著差异。此外，添加外源C4-二羧酸会降低野生型R456的cFP产量，表明C4-二羧酸对cFP的合成具有负调控作用。由于cFP的合成与NRPS相关，研究团队先前在R456中发现了一个源自藻类的NRPS簇。敲除该NRPS簇中的基因2061会显著降低cFP的产生。生物信息学分析预测基因2061的上游存在一个Fur盒结合位点，酵母单杂交实验证实了Fur蛋白能够与该位点结合，并且随着C4-二羧酸浓度的升高，Fur蛋白的结合能力也增强。敲除Fur基因会导致基因2061的表达上调，并增加cFP的产生，这表明C4-二羧酸是通过增强Fur蛋白对基因2061的抑制作用来抑制cFP的合成。