在植物中,泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(ubiquitin-proteasome system, UPS)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解的主要途徑,參與細(xì)胞內(nèi)80%以上蛋白質(zhì)的降解,泛素/26S蛋白酶體途徑涉及對(duì)植物生長(zhǎng)、發(fā)育、逆境脅迫等多方面關(guān)鍵步驟的控制。近來(lái),研究表明泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解也參與植物防御反應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。水稻作為世界上最重要的糧食作物之一,是全球超過(guò)一半人口的主要食物。稻瘟病俗稱水稻“癌癥”,會(huì)造成水稻嚴(yán)重減產(chǎn)。因此研究水稻抗瘟防御機(jī)制,培育抗稻瘟病的水稻品種對(duì)水稻生產(chǎn)意義重大。
王國(guó)梁研究團(tuán)隊(duì)在前期研究中發(fā)現(xiàn)稻瘟菌效應(yīng)蛋白(AvrPiz-t)通過(guò)靶標(biāo)水稻的泛素連接酶負(fù)調(diào)控水稻的免疫系統(tǒng)。此項(xiàng)研究首次鑒定了泛素連接酶在水稻中的互作蛋白,結(jié)果顯示泛素連接酶特異性的與擬南芥生物鐘和開(kāi)花期調(diào)控基因(ELF3)在水稻中的同源蛋白
OsELF3-2相互作用,OsELF3-2突變體和RNAi材料顯著增強(qiáng)了對(duì)稻瘟菌的抗病性,說(shuō)明OsELF3-2是水稻免疫的負(fù)調(diào)控因子,共表達(dá)試驗(yàn)結(jié)果表明泛素連接酶可促進(jìn)OsELF3-2蛋白的泛素化降解,表明OsELF3-2是泛素連接酶泛素化的底物,泛素連接酶可通過(guò)靶標(biāo)OsELF3-2調(diào)控水稻的免疫系統(tǒng)。這一研究極大豐富了我們對(duì)稻瘟菌效應(yīng)蛋白AvrPiz-t在水稻中靶標(biāo)蛋白作用機(jī)制的認(rèn)識(shí),有望為提出新的病害防控策略提供新思路。
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