PLOS PATHOGENS | 美国加州大学戴维斯分校揭示卵菌Bremia的效应蛋白及表征！

在病原菌感染植物和动物的过程中，会发生一场分子斗争。病原菌武器库中的一些武器被称为"效应蛋白"；这些是分泌的蛋白质，它们进入宿主细胞，改变宿主细胞的生理结构，抑制免疫系统。效应蛋白也可能成为病原菌的累赘，因为潜在的宿主已经进化出识别这些效应蛋白的方法，引发防御反应，导致局部细胞死亡，防止病原菌的传播。鉴定病原菌基因组中的效应蛋白对于了解病原菌的发病机制、监测田间病原菌种群和培育抗病性具有基础性意义。

近日，权威期刊PLOS PATHOGENS在线发表了美国加州大学戴维斯分校Richard Michelmore教授课题组的最新相关研究成果，题为Effector prediction and characterization in the oomycete pathogen Bremia lactucae reveal host-recognized WY domain proteins that lack the canonical RXLR motif的研究论文。

通过搜索预测的蛋白质组中的WY域，Michelmore实验室的科研人员从生菜霜霉病菌Bremia lactucae中鉴定了候选效应蛋白，WY域是在效应蛋白中发现的一种结构折叠，与免疫抑制以及宿主抗性蛋白的效应蛋白识别有关。科研人员在B. lactucae的基因组中预测了55个含有WY域的蛋白质，并发现序列和域结构上均存在很大的变化。这些候选效应蛋白表现出病原菌效应蛋白的几个特征，包括N端信号肽，谱系特异性和感染过程中的表达。出乎意料的是，仅少数的B. lactucae WY效应蛋白包含典型的N-末端RXLR基序，而这个基序是疫霉菌中报道的大多数细胞质效应蛋白中的一个保守特征。对包含WY域的21个效应蛋白进行功能分析，发现有11个在含有抗性基因的野生品系和驯化生菜品系上引起了细胞程序性死亡，表明宿主免疫系统识别了这些效应蛋白。在这11个被识别的效应蛋白中，只有2个含有典型的RXLR基序，这表明在不同属之间的序列基序存在着进化上的差异；这对卵菌病原体中稳定的效应蛋白预测具有重要意义。除了有助于我们对发病机制的理解外，对效应蛋白的研究还有助于培育抗病生菜，从而减少农业对杀菌剂的依赖。

图1. 来自 B. lactucae 菌株SF5 的 WY 候选效应蛋白

图2. 霜霉病菌和疫霉基因组中具有或不具有RXLR和/或EER基序的预测的WY效应蛋白的分布

图3. B. lactucae中含有RXLR和/或WY的候选效应蛋白的前150个N端氨基酸序列的内在紊乱

图4. 预测的B. lactucae分泌的WY效应蛋白的谱系特异性

图5. 来自B. lactucae的含有荧光标记WY的候选效应蛋白在生菜中瞬时表达的共聚焦显微镜图

图6. 通过flg22引发的活性氧迸发，测定了来自B. lactucae的含有WY的候选效应蛋白的PTI免疫抑制能力

图7. 筛选不同基因型的生菜识别含有WY的候选效应蛋白的浸润结果

图8. L.sativa对来自含有WY候选效应蛋白的浸润结果

图9. ViAE x Cobham Green (CG)RILs对五种效应蛋白的浸润得分

图10. BSW04

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