Новый механизм взаимодействия патогена и растения-хозяина открывает путь к защите от пирикуляриоза
Исследователи раскрыли детальный механизм, который использует грибной патоген для распространения разрушительной болезни злаковых культур — пирикуляриоза (рисовой пирикуляриозной пятнистости).
Группа профессора Марка Бэнфилда из Центра Джона Иннеса в сотрудничестве с Центром биотехнологических исследований Ивате (Япония) и Лабораторией Сэйнсбери в Норидже описала, как эффекторный белок (AVR-Pii) гриба Magnaporthe oryzae связывается с белком-рецептором растения риса Exo70.
С помощью анализа белковой структуры исследование показало механизм плотного связывания, при котором значительная часть поверхности эффектора участвует во взаимодействии с мишенью растения-хозяина.
Раскрыв структуру AVR-Pii, исследователи также установили, что этот эффектор принадлежит к новому семейству белков в патогене пирикуляриоза, названному «Zifs», поскольку они основаны на мотиве «цинкового пальца».
Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Ранее все известные структуры эффекторов у этого патогена принадлежали к семейству MAX. Команда предположила, что AVR-Pii не является MAX-эффектором, и их исследование действительно привело к открытию нового белкового семейства.
Взаимодействие AVR-Pii–Exo70 уже было известно как необходимое для устойчивости к болезни у растений риса, экспрессирующих пару NLR-иммунных рецепторных белков Pii. Однако то, как это взаимодействие обеспечивает устойчивость, оставалось неизвестным.
Будущие исследования будут направлены на изучение того, как ассоциация между AVR-Pii и Exo70 приводит к иммунному распознаванию NLR-рецептором. NLR-рецепторы принадлежат к семейству белков, которые позволяют растениям чувствовать присутствие эффекторных молекул патогена и запускать иммунный ответ для сопротивления болезни.
Болезни растений уничтожают до 30% годового производства сельскохозяйственных культур, способствуя глобальной продовольственной безопасности. Пирикуляриоз является основной болезнью злаковых культур. Понимание того, как патогены атакуют растения-хозяева для повышения вирулентности, необходимо как для понимания развития болезней, так и для создания искусственного иммунитета.