Plant Biotechnology Journal | 刘文德/王国梁团队揭示水稻对病原菌的广谱抗性机制！

真核生物中组蛋白的乙酰化和去乙酰化是两种动态且可逆的翻译后修饰（PTMs），分别由拮抗酶组蛋白乙酰转移酶（HATs）和组蛋白去乙酰化酶（HDACs）调节。在植物中，这些酶已知在许多细胞过程中起着关键作用，包括植物生长、发育、激素信号传递、对非生物胁迫的反应和对病原体的免疫。HATs和HDACs通过控制防御基因的表达在植物先天免疫中发挥作用。

RNase P既可以充当一种催化性核糖核酸蛋白（RNP），也可以充当无RNA的多肽来催化RNA加工，主要是tRNA5'成熟。越来越多的证据表明，RNase P的RNP亚基的非常规作用包括染色质结构和功能的调节。

2021年5月1日，国际权威学术期刊Plant Biotechnology Journal发表了中国农业科学院刘文德和俄亥俄州立大学王国梁以及Venkat Gopalan团队合作的最新相关研究成果，题为The rice RNase P protein subunit Rpp30 confers broad‐spectrum resistance to fungal and bacterial pathogens的研究论文。

科研人员在这篇文章中增加了水稻RNase P Rpp30在先天免疫中的作用。该蛋白（由LOC_Os11g01074编码）在以水稻组蛋白去乙酰化酶HDT701作为诱饵进行的酵母双杂交检测中被发现是命中率最高的。科研人员发现HDT701和OsRpp30定位于水稻细胞核，OsRpp30的表达在被Pyricularia oryzae（同属Magnaporthe oryzae）感染后增加，而OsRpp30的去乙酰化与HDT701在体内的过表达相吻合。转基因水稻中OsRpp30的过表达增加了病原体相关分子模式诱导子处理后防御基因的表达和活性氧的产生，其结果最终导致了对真菌（P.oryzae）和细菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）病原体的抗性。OsRpp30的基因敲除产生了相反的表型。此外，带有HA标记的OsRpp30与RNase P pre-tRNA的裂解活性一起被纯化。有趣的是，OsRpp30在禾本科作物中是保守的，包括一条几乎相同的C末端尾巴，这对于HDT701的结合和防御调控至关重要。总体而言，科研人员的结果表明，OsRpp30在水稻对病原体的免疫反应中起着重要作用，并为产生广谱抗病的水稻栽培品种提供了一种新的方法。

图1：OsRpp30与HDT701相互作用

图2：OsRpp30正向调节植物抗病性

图3：OsRpp30是HDT701介导的植物免疫所必需的

图4：HA-OsRpp30与水稻RNase P活性的共同洗脱

图5：OsRpp30在不同水稻品种和其他谷物中的存在，其最后7个aa是诱导防御相关基因表达所必需的

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