Nature Communications | 研究揭示微生物诱导植物气孔免疫的关键机制！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者Hawkins

NETWORKED（NET）蛋白家族是植物肌动蛋白-膜相互作用的关键分子成分。因此，它们直接与肌动蛋白细胞骨架结合，并定位到膜区。不同的 NET 蛋白将肌动蛋白与特定的膜连接起来，包括肌动蛋白-液泡相互作用（NET4A）、肌动蛋白-核膜相互作用（NET3A）、肌动蛋白-质膜（PM）相互作用（NET2A）、肌动蛋白-胞间连丝相互作用（NET1A）、肌动蛋白-内质网（ER）相互作用（NET3B）和肌动蛋白-PM/ER 接触点（EPCS）相互作用（NET3C）。这些肌动蛋白与膜的相互作用被认为会影响肌动蛋白的动力学和膜的形态，从而控制根和花粉管的发育、细胞扩增和铺板细胞的形态发生。

这些过程的基础是NET蛋白与其他蛋白相互作用形成的复合物，这些复合物可能具有组织或发育阶段的特异性，与NET基因的表达模式重叠。例如，NET2A 在花粉中特异性表达，并与跨膜的 POLLEN RECEPTOR-LIKE KINASES（PRK）4 和 5 形成复合物，表明 NET 蛋白质可将外部信号事件与肌动蛋白膜动力学联系起来。NET3C 与 VAP27、KINESIN-LIGHT-CHAIN-RELATED（KLCR）和钙调蛋白结合的 IQ67 DOMAIN（IQD）蛋白形成复合物，它们在 EPCS 上介导肌动蛋白、微管和 ER 之间的相互作用。因此，EPCS 可能是信号感应和细胞骨架组织的焦点。鉴于其与细胞骨架的联系以及特定的脂质和蛋白质组成，EPCS 还可能在膜转运（即内吞和/或自噬）中发挥作用。

保卫细胞对许多生理和环境信号做出反应，包括干旱胁迫和病原体侵袭引起的气孔关闭。因此，信号事件很可能对保卫细胞肌动蛋白动力学产生影响。感知病原体相关分子模式（PAMPs），如细菌鞭毛蛋白和真菌几丁质，可关闭气孔，从而防止病原体入侵。

2023年9月20日，国际权威学术期刊Nature Communications发表了英国塞恩斯伯里实验室Silke Robatzek和杜伦大学Patrick J. Hussey团队的最新相关研究成果，题为NET4 and RabG3 link actin to the tonoplast and facilitate cytoskeletal remodelling during stomatal immunity的研究论文。

科研人员在这里发现，NET 家族的两个成员--NET4A 和 NET4B--对于正常的保卫细胞肌动蛋白重组至关重要，而肌动蛋白重组是植物免疫中气孔关闭的关键过程。NET4蛋白通过两个不同的结构域与F-肌动蛋白以及Rab7 GTPase RABG3家族成员相互作用，从而能够同时定位到肌动蛋白丝和液泡膜。NET4 蛋白与 GTP 结合的活性 RABG3 成员相互作用，表明它们具有下游效应蛋白的功能。科研人员还发现，RABG3b 对于微生物模式诱导的气孔关闭至关重要。综上所述，科研人员得出结论，气孔关闭过程中的肌动蛋白细胞骨架重塑涉及肌动蛋白丝和液泡膜之间的分子联系，而这种联系是由 NET4-RABG3b 相互作用介导的。科研人员认为，气孔对微生物模式的关闭涉及免疫触发的渗透变化和肌动蛋白细胞骨架重塑的协调作用，这可能会驱动紧凑的液泡形态。

本文转载自Ad植物微生物

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！