Science Advances | 研究揭示病原卵菌效应蛋白损害植物质膜的分子机制！

植物病害大大降低了作物的质量，因此被认为是全球粮食安全最艰巨的挑战之一。微生物植物病原体会分泌广泛的效应蛋白来促进侵染。坏死和乙烯诱导肽1（Nep1）类似蛋白（NLPs）构成了一个由细菌、真菌和卵菌产生的大型微生物蛋白家族，如爱尔兰大饥荒的病原体Phytophthora infestans。产生NLP的病原体侵染广泛的重要作物，包括马铃薯、番茄、大豆、葡萄和烟草。NLPs是唯一已知的能使裸子植物质膜透化的细胞溶解性病原体效应蛋白。最近，主要的植物膜成分，糖基肌醇磷酰基神经酰胺（GIPCs），被确定为NLPs与植物质膜结合的靶标。然而，NLPs损害植物质膜的分子机制仍然未知。NLPs被分泌到植物质外体，即植物细胞之间的间隙空间，那里的离子强度通常很低，盐浓度的变化会影响植物质膜的分子过程。植物质膜是非常复杂的，在组成和结构方面的特征仍然很差。

2022年3月11日，国际权威学术期刊Science Advances发表了斯洛文尼亚国家化学研究所Gregor Anderluh（PLOS PATHOGENS | 斯洛文尼亚国家化学所揭示新型植物病原菌防控靶标！）团队的最新相关研究成果，题为An oomycete NLP cytolysin forms transient small pores in lipid membranes的研究论文。

许多NLPs是细胞溶解性的，通过破坏植物的质膜而导致细胞死亡和组织坏死。在这篇文章中，科研人员揭示了由细胞毒性模型NLP诱导的膜损伤的独特分子机制。这种膜破坏是一个多步骤的过程，包括静电驱动、植物特异性脂质识别、浅层膜结合、蛋白质聚集和瞬时孔的形成。NLP诱导的损害不是由膜重组或大规模缺陷引起的，而是由小的膜破裂引起的。这种独特的脂质膜破坏机制高度适应于有效破坏植物细胞。

图. NLP与膜的结合

图. 结合在膜表面的NLP的成像

图. NLP诱导的GUVs的通透性

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