線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，通過不斷的分裂與融合處于一定的動態(tài)平衡之中。線粒體的融合分裂過程，對維持細胞的正常生理功能有著重要作用。在哺乳動物細胞中，線粒體融合增強了抗病毒免疫反應，線粒體分裂則抑制了抗病毒免疫反應。然而，線粒體動態(tài)發(fā)育在植物免疫反應中是否發(fā)揮重要作用尚不清楚。
近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊在Science Advances上發(fā)表了題為“A fungal effector targets a heat shock-dynamin protein complex to modulate mitochondrial dynamics and reduce plant immunity”的研究，該研究通過分析鑒定稻瘟菌效應蛋白MoCDIP4在水稻中靶標線粒體分裂相關的OsDjA9-OsDRP1E蛋白復合體，探究了線粒體分裂和抗病反應間的相互作用關系。
該研究以稻瘟菌效應蛋白MoCDIP4展開，發(fā)現(xiàn)鳥苷三磷酸酶類動力相關蛋白OsDRP1E是水稻線粒體分裂因子。同時，DnaJ蛋白OsDjA9可通過自噬降解途徑對OsDRP1E的蛋白質(zhì)豐度進行精細調(diào)控，維持線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)。而效應蛋白MoCDIP4可和OsDRP1E競爭結(jié)合OsDjA9，從而阻止OsDjA9對OsDRP1E的降解，導致OsDRP1E蛋白質(zhì)積累和線粒體過度分裂。進一步研究發(fā)現(xiàn)OsDRP1E 和MoCDIP4的過表達水稻植株以及OsDjA9的敲除水稻突變體的線粒體變小，對稻瘟菌的抗性減弱；而OsDRP1E的敲除突變體和OsDjA9過表達植株的線粒體變大，對稻瘟菌的抗性增強。因此，MoCDIP4與OsDjA9通過影響OsDRP1E的蛋白豐度來調(diào)控水稻的線粒體分裂和免疫反應。該研究不僅闡明了稻瘟菌效應蛋白通過靶標水稻線粒體分裂相關的OsDRP1E-OsDjA9蛋白復合體，影響線粒體分裂，削弱寄主的抗病性這一新型的侵染策略。同時揭示了水稻線粒體分裂和抗病之間的相互關系，為水稻稻瘟病的防控提供了新思路。
中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所與中國農(nóng)業(yè)大學聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生徐國娟為論文的第一作者。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所王旭麗副研究員等2人為文章的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項項目資助。
論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/6/48/eabb7719
日期：2020-11-30
近日，中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所作物有害生物功能基因組研究創(chuàng)新團隊在Science Advances上發(fā)表了題為“A fungal effector targets a heat shock-dynamin protein complex to modulate mitochondrial dynamics and reduce plant immunity”的研究，該研究通過分析鑒定稻瘟菌效應蛋白MoCDIP4在水稻中靶標線粒體分裂相關的OsDjA9-OsDRP1E蛋白復合體，探究了線粒體分裂和抗病反應間的相互作用關系。
該研究以稻瘟菌效應蛋白MoCDIP4展開，發(fā)現(xiàn)鳥苷三磷酸酶類動力相關蛋白OsDRP1E是水稻線粒體分裂因子。同時，DnaJ蛋白OsDjA9可通過自噬降解途徑對OsDRP1E的蛋白質(zhì)豐度進行精細調(diào)控，維持線粒體內(nèi)穩(wěn)態(tài)。而效應蛋白MoCDIP4可和OsDRP1E競爭結(jié)合OsDjA9，從而阻止OsDjA9對OsDRP1E的降解，導致OsDRP1E蛋白質(zhì)積累和線粒體過度分裂。進一步研究發(fā)現(xiàn)OsDRP1E 和MoCDIP4的過表達水稻植株以及OsDjA9的敲除水稻突變體的線粒體變小，對稻瘟菌的抗性減弱；而OsDRP1E的敲除突變體和OsDjA9過表達植株的線粒體變大，對稻瘟菌的抗性增強。因此，MoCDIP4與OsDjA9通過影響OsDRP1E的蛋白豐度來調(diào)控水稻的線粒體分裂和免疫反應。該研究不僅闡明了稻瘟菌效應蛋白通過靶標水稻線粒體分裂相關的OsDRP1E-OsDjA9蛋白復合體，影響線粒體分裂，削弱寄主的抗病性這一新型的侵染策略。同時揭示了水稻線粒體分裂和抗病之間的相互關系，為水稻稻瘟病的防控提供了新思路。
中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所與中國農(nóng)業(yè)大學聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生徐國娟為論文的第一作者。中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所王旭麗副研究員等2人為文章的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、轉(zhuǎn)基因生物新品種培育科技重大專項項目資助。
論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/6/48/eabb7719
日期：2020-11-30
