日前，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所微生物資源收集、保藏與發(fā)掘利用團(tuán)隊(duì)與美國(guó)康奈爾大學(xué)合作，通過新的方法體系揭示了細(xì)菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)致病效應(yīng)蛋白組參與病原菌致病過程的新機(jī)制。該成果是在細(xì)菌致病蛋白組學(xué)研究方法和體系上取得的重要突破，它使該領(lǐng)域的研究從單一水平推進(jìn)到整體和系統(tǒng)水平，從根本上揭開了病原細(xì)菌致病網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)結(jié)果相繼發(fā)表于《分子植物病理學(xué)（Molecular Plant Pathology）》以及5月8日最新一期的《細(xì)胞-通訊（Cell Reports）》。
植物細(xì)菌病害是植物和農(nóng)作物最難防治的一類病害，長(zhǎng)期以來缺乏可靠的防治手段。對(duì)致病機(jī)理的深入研究是從根本上解決病害防治的最有效途徑。Ⅲ型分泌系統(tǒng)是許多病原細(xì)菌的主要致病系統(tǒng)，負(fù)責(zé)致病效應(yīng)蛋白的輸出，在病理過程中起絕對(duì)作用。依賴于Ⅲ型分泌系統(tǒng)的效應(yīng)蛋白是近年來病原與宿主互作研究的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。由于病原菌中存在多個(gè)甚至幾十個(gè)致病相關(guān)的效應(yīng)蛋白，彼此之間形成了一個(gè)復(fù)雜而冗余的網(wǎng)絡(luò)，因此對(duì)單一效應(yīng)蛋白的研究不足以揭示整個(gè)致病機(jī)理，需要從系統(tǒng)角度綜合解析致病效應(yīng)蛋白組之間的互作關(guān)系，從而可以為防控病害尋找更直接有效的靶標(biāo)。
資劃所魏海雷研究組與康奈爾大學(xué)植物病理與植物-微生物學(xué)系合作，以模式植物病原細(xì)菌丁香假單胞番茄變種為材料，在分離鑒定效應(yīng)蛋白的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一系列的突變體材料，同時(shí)引入新的克隆和轉(zhuǎn)化技術(shù)，創(chuàng)新性的搭建了一套研究致病效應(yīng)蛋白組學(xué)的天然體系。利用這一體系對(duì)模式細(xì)菌致病蛋白組進(jìn)行了高通量、系統(tǒng)性的解析，發(fā)現(xiàn)了特異性作用于病理過程的效應(yīng)蛋白。此方法體系不僅可以應(yīng)用于相近植物病原細(xì)菌致病效應(yīng)蛋白組學(xué)的研究，還可以為人體和動(dòng)物病原細(xì)菌學(xué)提供思路和應(yīng)用平臺(tái)，為更有效的尋找細(xì)菌病害防控靶標(biāo)奠定基礎(chǔ)。目前所構(gòu)建的菌株材料已經(jīng)與全世界80多個(gè)實(shí)驗(yàn)室共享使用，為進(jìn)一步推動(dòng)微生物與宿主互作研究提供了有力支撐。
該項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、美國(guó)自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目的共同資助。
文章鏈接：
https://www.cell.com/cell-reports/pdf/S2211-1247(18)30581-3.pdf
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mpp.12655
