近日，中國農業科學院植物保護研究所作物病原生物功能基因組研究創新團隊在《植物生理》（ Plant Physiology ）上在線發表了題為“Rice catalase OsCATC is degraded by the E3 ligase APIP6 to negatively regulate immunity”的研究論文，報道了稻瘟菌效應蛋白AvrPiz-t和水稻E3泛素連接酶APIP6共同靶向過氧化氫酶OsCATC，通過調控活性氧的積累調節稻瘟病抗性的分子機制。
泛素介導的蛋白質降解是真核生物體內最重要的翻譯后修飾調控機制之一，在植物的生長、發育和逆境脅迫應答過程中發揮著重要作用。其中E3泛素連接酶決定了對靶蛋白的特異性選擇，因此E3泛素連接酶和靶蛋白的鑒定是泛素化研究的重點和熱點。該團隊前期研究發現稻瘟菌效應蛋白AvrPiz-t與水稻E3泛素連接酶APIP6相互作用，并互相促進降解。水稻中異源表達 AvrPiz-t 和沉默 APIP6 都會顯著抑制flg22激發的活性氧產生。然而，AvrPiz-t和APIP6如何調控活性氧的積累還不清楚。
該研究發現APIP6與過氧化氫酶OsCATC直接相互作用，并降解OsCATC從而抑制其清除過氧化氫（活性氧的主要成分）的效率，水稻 oscatc 突變體積累大量的過氧化氫，誘導細胞死亡的發生并增強對稻瘟菌的抗病性。進一步發現AvrPiz-t也能與OsCATC相互作用，并促進其清除過氧化氫的效率。該研究證明，當稻瘟菌侵染水稻時，稻瘟菌分泌效應蛋白AvrPiz-t促進OsCATC清除過氧化氫，為稻瘟病侵染創造更有利的條件；為了抵御稻瘟菌的侵染，E3泛素連接酶APIP6同時靶向稻瘟菌AvrPiz-t和水稻OsCATC進行降解，以增加活性氧的產生，從而激活水稻防御反應。該研究率先鑒定了降解過氧化氫酶的E3泛素連接酶，揭示了稻瘟菌與水稻互作過程中通過調控過氧化氫酶清除活性氧效率介導抗病性的分子機制，為水稻抗病分子育種提供了理論依據和基因資源。
中國農業科學院植物保護研究所寧約瑟研究員為該論文的通訊作者，中國農業科學院植物保護研究所和深圳農業基因組研究所聯合培養博士后尤小滿和中國農業科學院植物保護研究所博士后張帆為共同第一作者。華南農業大學儲成才教授等參與了該項研究。該研究得到國家自然科學基金和中國農科院農業科技創新工程等項目的資助。
日期：2022-07-11
泛素介導的蛋白質降解是真核生物體內最重要的翻譯后修飾調控機制之一，在植物的生長、發育和逆境脅迫應答過程中發揮著重要作用。其中E3泛素連接酶決定了對靶蛋白的特異性選擇，因此E3泛素連接酶和靶蛋白的鑒定是泛素化研究的重點和熱點。該團隊前期研究發現稻瘟菌效應蛋白AvrPiz-t與水稻E3泛素連接酶APIP6相互作用，并互相促進降解。水稻中異源表達 AvrPiz-t 和沉默 APIP6 都會顯著抑制flg22激發的活性氧產生。然而，AvrPiz-t和APIP6如何調控活性氧的積累還不清楚。
該研究發現APIP6與過氧化氫酶OsCATC直接相互作用，并降解OsCATC從而抑制其清除過氧化氫（活性氧的主要成分）的效率，水稻 oscatc 突變體積累大量的過氧化氫，誘導細胞死亡的發生并增強對稻瘟菌的抗病性。進一步發現AvrPiz-t也能與OsCATC相互作用，并促進其清除過氧化氫的效率。該研究證明，當稻瘟菌侵染水稻時，稻瘟菌分泌效應蛋白AvrPiz-t促進OsCATC清除過氧化氫，為稻瘟病侵染創造更有利的條件；為了抵御稻瘟菌的侵染，E3泛素連接酶APIP6同時靶向稻瘟菌AvrPiz-t和水稻OsCATC進行降解，以增加活性氧的產生，從而激活水稻防御反應。該研究率先鑒定了降解過氧化氫酶的E3泛素連接酶，揭示了稻瘟菌與水稻互作過程中通過調控過氧化氫酶清除活性氧效率介導抗病性的分子機制，為水稻抗病分子育種提供了理論依據和基因資源。
中國農業科學院植物保護研究所寧約瑟研究員為該論文的通訊作者，中國農業科學院植物保護研究所和深圳農業基因組研究所聯合培養博士后尤小滿和中國農業科學院植物保護研究所博士后張帆為共同第一作者。華南農業大學儲成才教授等參與了該項研究。該研究得到國家自然科學基金和中國農科院農業科技創新工程等項目的資助。
日期：2022-07-11
