PNAS | 研究揭示稻瘟病菌效应蛋白调节水稻免疫识别的机制！

一种病原真菌用来促进毁灭性谷物病害（稻瘟病）传播的机制已被精细地揭示。英国约翰英纳斯研究中心的Mark Banfield（PNAS | 研究揭示植物免疫受体如何感知结构不同的毒力因子！eLife | 研究揭示功能多样化导致水稻免疫受体的等位基因特异化！PLOS PATHOGENS | 约翰英纳斯中心揭示水稻免疫受体等位基因广谱识别稻瘟病菌效应因子的机制！Journal of Biological Chemistry | 深度解读植物免疫系统的分子基础！）团队与日本的Iwate生物技术研究中心和英国塞恩斯伯里实验室（Science is the lifestyle! 走进英国塞恩斯伯里实验室 (TSL)！）合作，描述了稻瘟病真菌Maganaporthe oryzae使用的一种效应蛋白（AVR-Pii）如何与水稻宿主受体蛋白Exo70结合。2022年10月17日，这项题为A blast fungus zinc-finger fold effector binds to a hydrophobic pocket in host Exo70 proteins to modulate immune recognition in rice的研究论文发表在国际权威学术期刊PNAS上。

利用蛋白质结构分析，该研究揭示了一种紧密的结合机制，其中效应蛋白表面的很大一部分参与了与宿主靶标的互动。在揭示AVR-Pii的结构时，科研人员还表明，这种效应蛋白属于稻瘟病病原体中一个新的蛋白质家族，被称为"Zifs"，因为它们是基于锌指模体的。科研人员已经确定了一个新的Zif效应蛋白家族，这一发现对于理解稻瘟病的分子机制具有意义。这些蛋白质在我们寻求设计新的抗稻瘟病特性时可能是有用的。以前，稻瘟病的所有效应蛋白结构都来自一个被称为MAX折叠的家族。该研究团队假设AVR-Pii不会是一个MAX效应蛋白，并推测这项研究可能会发现一个新的蛋白质家族。这种AVR-Pii-Exo70的相互作用已经被称为支持表达NLR免疫受体蛋白配对Pii的水稻植物的抗病性。但这种相互作用是如何支撑抗病性的还不得而知。

未来的研究将探索AVR-Pii和Exo70之间的关联如何导致NLR受体的免疫识别。NLR受体属于一个蛋白质家族，使植物能够感觉到病原体效应蛋白的存在，并启动免疫反应以抵抗疾病。植物病害摧毁了高达30%的作物年产量，导致全球粮食不安全，而稻瘟病是谷类作物的一种主要病害。如果我们要了解病害是如何发展的，除了工程化免疫之外，发现病原体如何针对植物宿主促进毒力是至关重要的。

AVR-Pii在酵母和体外与水稻Exo70F2和Exo70F3特异性结合

OsExo70F2与AVR-Pii复合物的晶体结构显示，疏水残基主导了相互作用界面

AVR-Pii结合界面的突变扰乱了与水稻Exo70蛋白的相互作用

AVR-Pii与OsExo70的结合界面的突变废除了水稻中Pii抗性的识别

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