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PLOS PATHOGENS | 南农王源超团队揭示大豆疫霉操纵宿主囊泡运输以促进侵染的机制!

知今 Ad植物微生物 2022-11-03

植物质外体空间是宿主-病原体相互作用的主要场所(Plant Cell | 塞恩斯伯里实验室Kamoun团队揭示疫霉劫持植物细胞功能并操纵囊泡运输的机制 !)。在被微生物病原体侵染后,植物会向质外体分泌多种防御相关蛋白质,例如,致病相关蛋白如PR1和PR5是分泌到质外体中进行防御的抗性相关蛋白。P69B是一种质外体丝氨酸蛋白酶,属于来自番茄的细胞外枯草杆菌蛋白酶家族,有助于抵抗病原体。P69B切割由致病疫霉分泌的PC2蛋白,引起宿主免疫。C14是一种由番茄分泌的类似木瓜蛋白酶的Cys蛋白酶,有助于抵抗病原卵菌P. infestans在感染期间,大豆疫霉将糖苷水解酶蛋白PsXEG1分泌到植物质外体中,而PsXEG1作为主要毒力因子促进感染。GmGIP1是大豆疫霉质外体效应蛋白PsXEG1的抑制蛋白。GmGIP可以抑制PsXEG1的水解酶活性和毒力,正向调节植物免疫(PNAS | 三层防御与反防御!N-糖基化保护病原菌效应蛋白免受宿主蛋白酶的攻击!)。CDR1是一种来自拟南芥的质外体天冬氨酸蛋白酶,可增强对丁香假单胞菌的抗性。有趣的是,CDR1的大豆直系同源物GmAP1也有助于防御。

2021年11月29日,国际权威学术期刊PLOS PATHOGENS发表了南京农业大学王源超教授团队的最新研究成果,题为An atypical Phytophthora sojae RxLR effector manipulates host vesicle trafficking to promote infection的研究论文。



在植物中,质外体是植物-微生物相互作用的关键战场。植物将防御相关的蛋白质分泌到质外体中以抵御病原体的入侵。微生物病原体如何克服植物质外体免疫在很大程度上仍然未知。在这项研究中,报道了大豆疫霉分泌的非典型RxLR效应蛋白PsAvh181,抑制植物防御相关质外体蛋白的分泌。PsAvh181定位于植物质膜,对大豆疫霉侵染至关重要。通过免疫共沉淀分析和液相色谱-串联质谱分析,科研人员将大豆GmSNAP-1鉴定为PsAvh181的候选宿主靶标。GmSNAP-1编码可溶性N-乙基马来酰亚胺敏感因子 (NSF) 附着蛋白,该蛋白与在囊泡运输中起作用的SNARE复合体的GmNSF相关联。PsAvh181在体内和体外与GmSNAP-1结合。PsAvh181干扰GmSNAP-1和GmNSF之间的相互作用,并阻断质外体防御相关蛋白的分泌,如发病机制相关蛋白PR-1和质外体蛋白酶。综上所述,这些数据表明,非典型大豆疫霉RxLR效应蛋白通过操纵宿主SNARE复合物干扰宿主囊泡运输途径来抑制宿主质外体免疫。


图 1. PsAvh181可以抑制GmGIP1的分泌


图 2. PsAvh181对于大豆疫霉的完全毒力是必不可少的,并且定位于质膜

图 3. PsAvh181的质膜定位是毒力所必需的

图 4. PsAvh181与大豆SNAP蛋白相互作用

图 5. PsAvh181可以在体内和体外影响GmSNAP和GmNSF之间的相互作用

图 6. GmSNAPs有助于大豆防御大豆疫霉

图 7. GmGIP1、P69B和PR1的分泌需要SNAP

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