水稻所在植物寄生線蟲調控寄主自噬體通路方麵取得新進展
近日,必威betways 水稻研究所聯合康奈爾大學在植物學知名雜誌New Phytologist (中科院一區,IF=10.323)上發表題為“A key virulence effector from cyst nematodes targets host autophagy to promote nematode parasitism”的研究論文。水稻所陳建鬆博士為論文的第一作者,康奈爾大學陳石燕博士為論文的共同第一作者。康奈爾大學王曉紅教授為該論文的通訊作者。
自噬是真核生物中一種高度保守的生物學過程,它利用雙層膜結構的自噬體來隔離和運輸細胞質物質,並與溶酶體融合進行降解和再循環。在植物中,自噬是植物免疫的一個重要組成部分,是植物-病原體相互作用的關鍵戰場,已成為病原微生物效應蛋白的重要靶點。然而,目前對植物細胞自噬在線蟲寄生過程中的作用還知之甚少。
本研究從植物寄生線蟲上鑒定到一個含有自噬相關蛋白(ATG8)互作結構域AIM(ATG8族蛋白作用域)的效應蛋白NMAS1。通過煙草瞬時表達、免疫共沉澱(Co-IP)、雙分子熒光互補(BiFC)、基因編輯和過表達等方法,證明了線蟲通過分泌效應蛋白NMAS1到寄主組織中,調控寄主自噬途徑促進其寄生。此研究首次發現自噬體參與到線蟲與寄主植物相互作用的過程中,同時揭示了線蟲通過進化出含有保守AIM結構域的效應子,靶向寄主自噬的核心蛋白ATG8來抑製植物的先天免疫係統的分子機理。
圖1 GrNMAS1通過AIM結構與自噬相關蛋白StATG8-1.1互作
(a)GrNMAS1含有兩個的ATG8相互作用的AIM結構域。(b,c)免疫共沉澱(Co-IP)和雙分子熒光互補(BiFC)實驗證明GrNMAS1的AIM2結構域突變後無法與植物中的StATG8-1.1相互作用。(d)GrNMAS1的AIM2結構域突變後無法抑製flg22誘導的活性氧(ROS)的迸發。
原文連接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.18609。