Как гриб обходит защитный механизм растения

Учёные RIKEN обнаружили, как паразитический гриб нейтрализует мощное противогрибковое соединение, производимое некоторыми растениями. Это открытие не только демонстрирует продолжающуюся "гонку вооружений" между растениями и паразитами, но и может быть полезно для разработки новых методов лечения людей.

Паразитические грибы, поражающие растения, наносят большой экономический ущерб, уничтожая урожаи. Это является серьёзным стимулом для изучения взаимодействий между растениями и грибами.

Многие растения защищаются от грибов, производя малые молекулы, убивающие их. Рокаглаты — одно из таких семейств противогрибковых соединений. Они работают, связываясь с молекулой eIF4A, которая необходима грибам (как и растениям, и животным) для синтеза жизненно важных белков.

Синтаро Ивасаки из Лаборатории биохимии РНК-систем RIKEN и его коллеги обнаружили вид гриба, который может избегать летального действия рокаглатов.

Открытию во многом способствовала случайность. "Это была счастливая случайность", — комментирует Ивасаки. В то время он исследовал в США распространённое комнатное растение Aglaia (также известное как китайское парфюмерное растение). Затем Ивасаки переехал в Японию для работы в RIKEN, но не смог взять растение с собой из-за ограничений на ввоз.

"Поэтому я попросил студента в лаборатории поливать растение и поддерживать его здоровье, так как оно могло понадобиться для дальнейших экспериментов, — говорит Ивасаки. — Но студент его перелил".

В результате растение было заражено грибом. Это удивило Ивасаки, так как Aglaia производит рокаглаты и должно быть защищено от грибковой инфекции.

Заинтересовавшись тем, как гриб может выжить, Ивасаки и его команда начали его анализировать. Они обнаружили, что ген, кодирующий eIF4A у этого гриба, отличался всего в одном месте от обычного гена eIF4A. Эта точечная мутация производила слегка изменённую форму eIF4A, к которой рокаглаты не могут связываться, что и защищало гриб.

Чтобы доказать это, Ивасаки перенёс этот ген в гриб, поражающий огурцы, и обнаружил, что гриб процветал на огурце даже при обработке химическим веществом, полученным из рокаглатов.

Интересно, что ту же стратегию используют сами растения, производящие рокаглаты, чтобы защититься от отравления собственным соединением.

Поскольку рокаглаты вызывают интерес для лечения таких заболеваний, как COVID-19 и рак, это открытие может быть актуально для будущей терапии. "У некоторых людей может быть такая же мутация, как у гриба, и поэтому они не получат пользы от лечения на основе рокаглатов", — говорит Ивасаки.

Исследование опубликовано в журнале eLife.