上海交通大学生命科学技术学院何亚文教授团队的文章“The phytopathogen Xanthomonas campestris senses and effluxes the defense signal salicylic acid via a sensor HepR and an RND family efflux pump to promote virulence in host plants”已在mLife正式发表。该研究团队发现野油菜黄单胞菌XC1侵染寄主植物后诱导植物侵染部位大量产生水杨酸（SA）。为了拮抗SA，XC1诱导表达一个SA感应蛋白HepR; HepR感应SA后, 启动一个RND-家族外排泵编码基因簇hepABCD的表达，外排SA，同时改变胞内pH和群体感应等生理功能，提高其致病性。

野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xanthomonas campestris pv. campestris, Xcc）是十字花科植物黑腐病的病原菌。在Xcc侵染过程中, 植物侵染部位会大量合成水杨酸(Salicylic acid，SA）, 从而诱导植物产生免疫反应，以抵抗病原菌的侵染。然而，关于寄主植物合成的SA能否作用于入侵的病原菌及其作用机理，仍有待进一步研究。

该研究以Xcc致病株XC1为研究对象，首先通过RNA-seq分析发现，基因簇hepRABCD受SA显著诱导表达，其中hepR编码一个MarR家族转录因子，hepABCD编码一个RND-家族外排转运系统。HepR特异性结合hep基因簇启动子的一个富含AT区域，负调控hepABCD的表达。HepR是一个新型SA感应蛋白，SA与HepR结合诱导HepR从hep基因簇启动子区域释放出来，进而诱导hepABCD的表达。HepABCD负责SA的外排，并且参与调控胞内pH和DSF信号依赖的群体感应机制；此外，hepABCD的缺失降低了XC1侵染甘蓝和大白菜的致病性（图1）。综合上述结果，该研究提出了野油菜黄单胞菌通过HepR感应宿主植物产生的SA，并激活HepABCD外排SA的分子机制模式（图2）。

图1 HepR通过感应SA并调控hepABCD外排泵表达提高Xcc致病性

图2 HepR感应SA并激活HepABCD外排SA的分子机制模式图

引用本论文：Song K, Li R, Cui Y, Chen B, Zhou L, Han W, et al. The phytopathogen Xanthomonas campestris senses and effluxes salicylic acid via a sensor HepR and an RND family efflux pump to promote virulence in host plants. mLife. 2024;3:430–444. 

原文链接：

https://doi.org/10.1002/mlf2.12140

第一作者

宋凯  助理研究员

作者单位：上海交通大学

作者简介：2016年本科毕业于上海交通大学，2022年博士毕业于上海交通大学，前期发现植物免疫激素水杨酸诱导黄单胞菌DSF降解的分子机制已于2022年发表于mBio上，主要研究方向为病原菌-植物互作机制、合成生物学工程菌株改造等。

通讯作者

何亚文  教授

作者单位：上海交通大学

作者简介：上海交通大学生命科学与技术学院微生物群体感应与合成生物学研究室主任，微生物代谢国家重点实验室和代谢与发育国际合作联合实验室独立PI，上海交通大学-江苏好收成韦恩农化生物农药联合研发中心主任。主要研究领域为病原微生物群体感应分子机理、生物农药与生物材料合成生物学等。

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