2025年1月22日，國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊PLoS Pathogens最新發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院分子植物卓越創(chuàng)新中心Alberto Macho研究組的題為“A bacterial type III effector hijacks plant ubiquitin proteases to evade degradation”的研究論文。

大多數(shù)植物病原細(xì)菌通過向宿主細(xì)胞中分泌效應(yīng)蛋白來抑制植物免疫應(yīng)答和調(diào)控其他植物功能并導(dǎo)致宿主植物致病。對(duì)于植物細(xì)胞來說，這些效應(yīng)蛋白屬于外源危險(xiǎn)蛋白，因此這些效應(yīng)蛋白很有可能成為植物蛋白降解系統(tǒng)的靶標(biāo)。然而，分泌進(jìn)入宿主植物細(xì)胞內(nèi)的效應(yīng)蛋白仍能行使其毒力功能，說明了效應(yīng)蛋白在植物細(xì)胞中能夠維持穩(wěn)定狀態(tài)，盡管這一分子機(jī)制還不清楚。

青枯菌能夠侵染多種重要作物，引起細(xì)菌性青枯病。青枯菌寄主范圍廣泛，包括多種重要經(jīng)濟(jì)作物，如番茄、馬鈴薯、香蕉、茄子、辣椒等。該研究發(fā)現(xiàn)青枯菌效應(yīng)蛋白RipE1在植物細(xì)胞中具有潛在被泛素化和降解的可能。然而，在植物細(xì)胞內(nèi)，RipE1挾持植物激酶從而在特定氨基酸殘基位點(diǎn)被磷酸化修飾，進(jìn)而抑制泛素化修飾以促進(jìn)其蛋白穩(wěn)定性。另外，RipE1與植物去泛素化酶互作，來促進(jìn)RipE1的去泛素化和蛋白穩(wěn)定。

該研究揭示了在植物與病原菌協(xié)同進(jìn)化過程中，效應(yīng)蛋白在植物細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定或降解的分子事件，并且解析了病原體效應(yīng)蛋白劫持植物翻譯后修飾調(diào)控因子以促進(jìn)自身的穩(wěn)定性的分子機(jī)制。

中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心已畢業(yè)博士生于文佳和在讀博士生李蒙為本文第一作者，Alberto P. Macho研究員為本文通訊作者。中國(guó)科學(xué)院分子植物卓越創(chuàng)新中心博士生王文雋，技術(shù)員莊海燕，已畢業(yè)博士生羅佳敏，助理研究員桑玉英和韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)Cecile Segonzac教授都參與了該工作。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金外國(guó)資深學(xué)者研究基金項(xiàng)目，國(guó)家外專項(xiàng)目等的支持。

文章鏈接：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1012882

RipE1在植物細(xì)胞中維持蛋白穩(wěn)定和行使功能的簡(jiǎn)要示意圖