一个“毛”骨悚然的故事:EXO70和MLO蛋白共同介导分泌过程

文摘   2024-06-03 09:41   江苏  


最近,德国亚琛工业大学的HuebbersCaldarescu等在The Plant Cell在线发表了题为Interplay of EXO70 and MLO proteins modulates trichome cell wall composition and powdery mildew susceptibility的研究论文,探究了EXO70MLO蛋白如何在毛状体中协同进行细胞壁成分的定向沉积。



背景回顾


MLO(Mildew resistance Locus O)蛋白存在于植物细胞质膜中。已知其中一些MLO蛋白会使植物易感真菌白粉病。MLO蛋白也与蛋白质向胞外的定向运输有关,这一过程称为“胞吐作用(exocytosis)”。EXO70蛋白是另一类在胞吐作用中起作用的蛋白质家族。这些蛋白是一个被称为胞吐体(exocyst)的更大的蛋白复合体的一部分。胞吐体介导细胞内膜覆盖并承载物质的囊泡(vesicles)与细胞质膜的对接。这些囊泡运输的物质也包括构建细胞壁的组分。


科学问题


模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中, MLO和EXO70蛋白是否在叶表皮毛:毛状体(trichomes)中协同进行细胞壁成分的定向沉积?EXO70蛋白是否也像MLO蛋白一样,促进拟南芥中的白粉病感染?


研究发现


与对照组(野生型)植物相比,缺失三种MLO蛋白或EXO70蛋白EXO70H4的突变体植物的毛状体在细胞壁碳水化合物胼胝质的定向沉积方面显现出严重缺陷。此外,这些突变体的毛状体显现出细胞壁成分改变。这些蛋白质间的相互作用进一步支持了三种MLO蛋白和EXO70H4在胞吐过程中共同作用的观点。此外,与野生型对照组植物相比,缺失EXO70H4以及MLO2或MLO6的植物叶片白粉病真菌侵染的程度降低。


展望未来


该研究表明,EXO70H4在毛状体中与三种MLO蛋白协同作用,进行细胞壁构建组分的定向沉积。由于拟南芥基因组编码23种EXO70蛋白和15种MLO蛋白,我们将研究是否存在特定的EXO70-MLO组合。这些组合可能在不同组织或细胞类型中调控所在组织或细胞中的分泌过程。


参考文献:

Jan W Huebbers, George A Caldarescu, Zdeňka Kubátová, Peter Sabol, Sophie C J Levecque, Hannah Kuhn, Ivan Kulich, Anja Reinstädler, Kim Büttgen, Alba Manga-Robles, Hugo Mélida, Markus Pauly, Ralph Panstruga, Viktor Žárský. Interplay of EXO70 and MLO proteins modulates trichome cell wall composition and susceptibility to powdery mildew. The Plant Cell, 2024, 36(4): 1007–1035. DOI: 10.1093/plcell/koad319


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原文:Jan W. Huebbers & George A. Caldarescu

译者:Wenrong He, TPC Assistant Features Editor

编辑:Zhaodong Hao, TPC Special Content Editor

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ThePlantCell
The Plant Cell, published by ASPB, reports novel research of special significance in plant biology.
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