科學家揭示一種病原菌—宿主相互作用分子機理—新聞—科學網

2020-12-05 科學網

 

近日,華南農業大學群體微生物研究中心教授張煉輝課題組與新加坡南洋理工大學合作,揭示了一種全新的病原菌—宿主相互作用的分子機理。相關研究10月12日在線發表於美國《國家科學院院刊》。

農桿菌是一種重要的植物病原菌,通過侵染植物傷口將細菌DNA整合到植物基因組,從而誘導宿主產生冠癭瘤或髮狀根,影響農作物產量。農桿菌侵染植物的分子機理已有大量的研究報導,但在成功侵染植物後,農桿菌如何關閉那些致病基因的表達一直懸而未決。

張煉輝課題組研究發現農桿菌成功侵染植物傷口後,可利用植物傷口修復時所產生的高濃度蔗糖誘導農桿菌表達產生一種特異性水解酶,該酶的表達促使植物釋放出體內原來處於絡合狀態的水楊酸。

據介紹,作為植物激素,水楊酸同時也是一種重要的響應逆境的信號分子,誘導宿主產生免疫反應。農桿菌則巧妙地利用其作為外源信號,及時關閉其致病基因的表達,從而降低病原菌細胞的能源消耗,以保證其在侵染成功後的生存繁殖。

該研究不但揭示了一種全新的病原菌—宿主相互作用的分子機理,而且為控制植物冠癭病和提高植物轉基因效率提供了新的思路和理論基礎。

相關論文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.1903695116

相關焦點

  • 科學網—揭示一種病原菌—宿主互作分子機理
    本報訊(記者朱漢斌 通訊員方瑋)華南農業大學群體微生物研究中心教授張煉輝課題組與新加坡南洋理工大學合作,揭示了一種全新的病原菌
  • 科學家嘗試理解真菌與宿主間作用機理—新聞—科學網
    寄生最高境界:操縱大腦
  • ...所揭示結核分枝桿菌表面蛋白招募泛素觸發宿主異體自噬的分子機制
    ,揭示了病原菌與宿主間相互博弈的動態過程及分子機理,為抗結核治療及藥物研發提供了新思路和特異靶點。,揭示了病原菌與宿主間相互博弈的動態過程及分子機理,為抗結核治療及藥物研發提供了新思路和特異靶點。  近年來,人們發現泛素(ubiquitin, Ub)介導的異體自噬(xenophagy)是宿主清除包括Mtb在內的多種胞內寄生菌的一種重要的固有免疫防禦機制。然而,Ub是如何識別並靶向入侵宿主細胞內的病原菌並激活自噬的機制尚不清楚。
  • 病原菌效應蛋白阻斷宿主炎症信號通路
    通過三型分泌系統分泌效應分子進入真核細胞內,進而阻斷或調節宿主關鍵信號轉導通路是許多病原菌普遍採用的致病機制。尋找效應分子在宿主細胞中的靶蛋白並闡明其作用於靶蛋白及相關信號通路的生物化學機理對了解病原菌致病機理和建立有效防治手段有著重要的意義。同時,這也可能促進我們對真核細胞本身信號轉導機制的進一步理解。
  • 分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制被揭示—新聞—科學網
    科學家發現分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制 近日,中科院大連化學物理研究所研究員江凌、副研究員張兆軍和張東輝院士團隊,與臺灣原子與分子科學研究所研究員郭哲來團隊合作,利用自主研發的中性團簇紅外光譜實驗方法,揭示了分子振動對氫鍵體系紅外光譜的作用機制
  • 亞硝酸鹽:腸道病原菌逃避宿主天然免疫增強致病力的重要信號分子
    一氧化氮分子在腸道二氧化碳的作用下與炎性條件下產生的過氧化物(superoxide)作用生成硝酸鹽分子(Nitrate)。2013年加州大學戴維斯分校Bumler團隊在Science上發表文章指出在感染過程中腸道病原菌能夠和腸道正常菌群競爭生長的一個重要原因是因為腸道病原菌能夠表達硝酸鹽還原酶(Nitrate Reductase)。
  • Nature:邵峰等揭示病原菌效應蛋白阻斷炎症通路新機制
    ,該文章報導了病原細菌效應蛋白通過半胱氨酸甲基化修飾宿主NF-kB通路中的TAB2/3分子從而使其失去感受上遊泛素鏈信號的活性,進而有效抑制細菌感染過程中NF-kB炎症反應信號通路的激活。 通過三型分泌系統分泌效應分子進入真核細胞內,進而阻斷或調節宿主關鍵信號轉導通路是許多病原菌普遍採用的致病機制。
  • 研究人員揭示五重孿晶形成機理—新聞—科學網
    近日,中國科學院金屬研究所鈦合金研究部聯合美國太平洋西北國家實驗室以及密西根大學等合作單位,採用高分辨原位透射電鏡和分子動力學模擬方法,在原子尺度揭示了兩種五重孿晶的形成機理
  • 南京農大作物疫病團隊聚焦「作物大戰病原菌」—新聞—科學網
    1月28日,南京農業大學作物疫病團隊在《分子植物》上同時在線發表兩篇論文,成果聚焦病原菌的致病因子,從不同角度對效應子攻擊植物以及植物的抗性機理進行深入探究,為涉及糧食安全的科技前沿問題先手把脈。 其中,「A Phytophthora capsici effector targets ACD11 binding partners that regulate ROS-mediated defense response in Arabidopsis thaliana」一文,明確了辣椒疫黴菌一種精細的致病機理,即RxLR207 對於辣椒疫黴菌而言,是一種既不能缺失又「過猶不及」的效應子
  • 中國科學家發現「空調病」兇手的作案「剪刀」—新聞—科學網
    病原菌在與宿主長期的相互「鬥爭」中,會分泌一些具有去泛素化酶活性的「壞蛋分子」,幹擾宿主泛素化過程,降低宿主免疫能力並促進病原菌的「侵襲」。一直以來,探索新型去泛素化酶及其功能與作用機制,是科學家最為關注的話題。
  • CHOM|用CRISPRi-seq研究病原菌致病機理
    病原菌致病機理研究中的另一個重要內容是感染過程中的瓶頸問題。細菌要成功侵染宿主需要一定的劑量,這是因為它們在侵染宿主的過程中需要突破一層層的屏障,在通過屏障時會不斷有細菌被清除。這些屏障主要來自宿主方面的壓力,比如營養限制,免疫響應等。
  • 病原菌泛素化修飾新機制獲闡釋
    經典的泛素化修飾需要通過E1-E2-E3三酶級聯反應來催化完成,而近期鑑定的兩類L. pneumophila效應蛋白(SidE和MavC)卻可以通過不依賴E1-E2-E3的全新方式催化宿主蛋白的泛素化修飾(圖1)。 高璞課題組曾於2018年在《細胞》報導了SidE家族蛋白催化反應的結構和分子機制,而最新這項工作則主要是圍繞MavC家族蛋白展開研究。
  • 清華教授連發Science,Cell Res文章 解析新作用機理
    清華教授連發Science,Cell Res文章 解析新作用機理來源:生物通 2013-10-24  清華大學生科院的柴繼傑教授近年來主要關注並研究在生物學及藥學應用中的重要大分子結構與功能,通過蛋白晶體衍射的方法及一些生物、生化方面的手段闡述這些生物分子在結構和功能上的聯繫
  • 超級稻粒寬粒重基因調控產量機理獲揭示—新聞—科學網
    此前,科學家已克隆了一些控制水稻籽粒大小的重要基因/QTL,但水稻粒形和粒重調控的分子機理仍不清楚。水稻育種家們利用籽粒大小的自然變異對水稻產量和品質進行改良,但只有少數幾個粒形調控基因的等位變異能被廣泛利用。 研究人員利用前期構建的超級雜交稻「兩優培九」重組自交系和高解析度遺傳圖譜,檢測到3個粒寬QTL和2個粒重QTL。
  • 科學家揭示昆蟲變態發育潛在分子機制—新聞—科學網
    華南師範大學生命科學學院、昆蟲科學與技術研究所教授李勝團隊揭示昆蟲變態發育潛在分子機制,相關研究4月11日在線發表於美國《國家科學院院刊》。
  • 科學家揭示G蛋白選擇調控機制—新聞—科學網
    這是首次測定一種GPCR與不同類型G蛋白結合的複合物結構,闡明了受體與不同G蛋白的精細結合模式,並揭示了GPCR對G蛋白的選擇性機制,為深入認識GPCR的細胞信號轉導機理提供了重要的依據。相關研究成果於北京時間3月20日發表於《科學》。
  • 研究發現特異地切割宿主線性泛素鏈的全新去泛素化酶及其功能與機制
    病原菌在與宿主長期的相互「鬥爭」中,會分泌一些具有去泛素化酶活性的「壞蛋分子」,幹擾宿主泛素化過程,降低宿主免疫能力並促進病原菌的「侵襲」。一直以來,探索新型去泛素化酶及其功能與作用機制,是科學家最為關注的話題。
  • 復旦大學揭示DNAzyme剪切RNA分子機制—新聞—科學網
    科學網12月11日上海訊(記者黃辛通訊員李沁園)國際知名學術期刊《自然·通訊》(Nature Communications)日前在線發表了復旦大學生命科學學院
  • 科學家闡明HIV攔截宿主細胞實現病毒不斷增殖的分子機理
    2017年11月11日 訊 /生物谷BIOON/ --日前,一項刊登在國際雜誌Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中,來自芝加哥大學的研究人員利用計算機模擬技術成功揭示了此前關於HIV的一種未知細節,即HIV是如何強迫宿主細胞擴散病毒從而進入到其它細胞中的,相關研究發現有望幫助研究人員開發治療
  • 科學家揭示真核基因組轉座子寄生策略多樣性—新聞—科學網
    他們對基因組中常見的寄生性轉座子元件(又稱跳躍因子)進行比較基因組學分析,揭示了轉座子的兩種依賴宿主基因轉錄的基因組整合策略。這一發現為解析複雜的真核生物基因組提供了「基因組生態學」視角。 論文第一作者張新巖介紹,轉座子是基因組中的「自私」元件,也是基因組複雜生態系統的重要組成部分。轉座子拷貝數的增加會導致基因組大小、複雜性和不穩定性的增加。