伪酶ZED1的分子剖析扩展了对番茄免疫受体ZAR1的效应器识别

科学领域:

• 植物免疫力 植物免疫力
• 分子生物学分子生物学
• 生物化学 生物化学

背景情况:

• 血管精子免疫受体ZAR1 (HOPZ-ACTIVATED RESISTANCE 1) 对于植物防御细菌病原体至关重要.
• ZED1 (HOPZ-ETI DEFICIENT 1) 是唯一已知的ZAR1受保护的蛋白质,它与细菌效应物HopZ1a直接相互作用,使其成为了解和设计植物免疫力的重要目标.

研究的目的:

• 进行ZED1.1.伪激酶的深入分子分析.
• 研究ZED1与细菌效应器HopZ1a和受体ZAR1.1.的相互作用.
• 设计ZED1以扩展跨植物物种的效应器识别.

主要方法:

• 产生和选ZED1.1.的随机和点突变.
• 在Nicotiana benthamiana中暂时表达以评估效应器识别.
• 分析ZED1核酸和阴离子结合活性.
• 研究跨物种ZAR1-ZED1不相容性的研究.

主要成果:

• 确定了50个ZED1突变,无法识别HopZ1a效应器.
• 在Arabidopsis和N. benthamiana ZAR1 ортолог之间发现了微小的功能差异.
• 在ZED1中确定了ZAR1和HopZ1a相互作用的关键区域,这表明有两个结合形状.
• 已证明ZED1作为一种催化死伪激酶,作为一种全调节剂.
• 确定ZED1激活循环区域是ZAR1-ZED1跨物种不相容的原因.
• 设计了一种ZED1突变,消除了物种间的不相容性,同时保留了HopZ1a的识别,通过番茄ZAR1.1实现了识别.

结论:

• ZED1是一种催化死伪激酶,对HopZ1a效应器识别和植物免疫力至关重要.
• ZED1激活循环对于ZAR1-ZED1跨物种兼容性至关重要.
• 单个ZED1突变可以克服物种间的不相容性,扩大植物免疫力中的效应因子识别能力,并为非模型物种的工程耐药性提供模型.