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eLife:稻瘟病菌适应寄主植物中ROS爆发的分子机制

已有 610 次阅读 2020-12-24 09:01 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

A self-balancing circuit centered on MoOsm1 kinase governs adaptive responses to host-derived ROS in Magnaporthe oryzae

第一作者Xinyu Liu

第一单位南京农业大学

通讯作者Zhengguang Zhang


 Abstract 


背景回顾The production of reactive oxygen species (ROS) is a ubiquitous defense response in plants. Adapted pathogens evolved mechanisms to counteract the deleterious effects of host-derived ROS and promote infection.


提出问题:How plant pathogens regulate this elaborate response against ROS burst remains unclear.


主要发现:Using the rice blast fungus Magnaporthe oryzae, we uncovered a self-balancing circuit controlling response to ROS in planta and virulence. 


Circuit-1:During infection, ROS induces phosphorylation of the high osmolarity glycerol pathway kinase MoOsm1 and its nuclear translocation.


Circuit-2There, MoOsm1 phosphorylates transcription factor MoAtf1 and dissociates MoAtf1-MoTup1 complex.


Circuit-3This releases MoTup1-mediated transcriptional repression on oxidoreduction-pathway genes and activates the transcription of MoPtp1/2 protein phosphatases.


Circuit-4In turn, MoPtp1/2 dephosphorylate MoOsm1, restoring the circuit to its initial state.


结果:Balanced interactions among proteins centered on MoOsm1 provide a means to counter host-derived ROS.


结论:Our findings thereby reveal new insights into how M. oryzae utilizes a phosphor-regulatory circuitry to face plant immunity during infection.


 摘  要 


植物通常会通过形成活性氧物质ROS来抵御外界胁迫。适应的病原菌演化出了一套机制来抵消寄主植物ROS的毒害影响,从而促进侵染。但是,植物病原菌如何调控这种针对ROS爆发的精确响应还不清楚。利用水稻稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae),作者揭示了一个自我平衡的回路,来控制对植物体内ROS的响应与毒力。在侵染时,ROS诱导高渗透压甘油途径激酶MoOsm1的磷酸化,并诱导其向核迁移。然后,MoOsm1在核中磷酸化转录因子MoAtf1,从而解离MoAtf1-MoTup1复合物。这释放了MoTup1介导的对氧化还原途径基因的转录抑制,激活了MoPtp1/2蛋白磷酸酶的转录。反过来,MoPtp1/2会去磷酸化MoOsm1,从而将MoOsm1恢复到初始状态,从而形成了一个回路。以MoOsm1为中心的蛋白质之间相互作用平衡为稻瘟病菌提供了一种对抗来自寄主植物ROS的方法。因此,本文的研究为理解稻瘟病菌在侵染寄主植物过程中,如何利用磷调节回路来应对植物免疫提供了新的视野。


 通讯作者 

**张正光**


个人简介:

1992-1996年,湖南农业大学,学士;

1996-1999年,南京农业大学,硕士;

1999-2002年,南京农业大学,博士。


研究方向:稻瘟病成灾机制与控制研究;转基因作物环境安全评价


doi: https://doi.org/10.7554/eLife.61605


Journal: eLife

Published date: Dec 04, 2020



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