分泌「間諜蛋白」!植物線蟲以此來破壞宿主免疫系統

工人日報-中工網記者 黃哲雯

記者從中國農科院獲悉,該院植物保護研究所作物線蟲與細菌病害監測與防控團隊研究發現,植物寄生線蟲分泌的效應蛋白可以通過劫持宿主泛素化途徑破壞宿主的防禦系統。相關成果日前發表在《新植物學家(NewPhytologist)》上。

植物寄生線蟲每年在全球造成的損失超過1000億美元,其中孢囊線蟲和根結線蟲危害最為嚴重。線蟲在侵染植物時會分泌效應蛋白,這些蛋白如同「分子武器」,可操縱植物生理過程。已知部分效應蛋白能抑制植物活性氧爆發,但其如何精準調控植物免疫核心組件的機制尚未明確。

該研究發現,甜菜孢囊線蟲通過分泌效應蛋白模擬植物E3泛素連接酶複合體關鍵組分蛋白,操縱宿主的泛素化降解途徑,靶向降解關鍵的植物抗病蛋白——大豆冷調節蛋白同源蛋白,其正是激活活性氧產生途徑的關鍵因子;達到免疫抑制,由於上述活性氧爆發能力顯著降低,致使宿主植物防禦能力被削弱,從而使線蟲寄生效率大幅提升。

據介紹,該研究首次揭示了植物寄生線蟲通過劫持宿主泛素化系統的獨特策略,它將偽裝成宿主蛋白的「間諜」——效應蛋白送入植物細胞內部,如同特洛伊木馬,從源頭瓦解宿主的防禦系統。破解這一「分子擬態」機制,將有機會設計出精準的「反間諜裝置」,為開發新型植物線蟲防控策略提供了重要理論依據。

該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。

來源:工人日報客戶端