茄科勞爾氏菌是一種細菌性青枯病的病原體，茄科勞爾氏菌能夠侵染包含馬鈴薯、番茄、煙草、香蕉、胡椒和茄子等重要農(nóng)作物在內(nèi)的200多種植物，對糧食安全造成威脅。然而，該病原細菌如何從寄主植物體內(nèi)獲得營養(yǎng)以支持細菌種群的快速大量生長，目前尚不清楚。

　　中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心上海植物逆境生物學(xué)研究中心研究員Alberto Macho研究團隊鑒定發(fā)現(xiàn)了植物中青枯菌的致病新機制，相關(guān)成果7月30日在線發(fā)表于《細胞宿主與微生物》。

　　研究人員鑒定出茄科勞爾氏菌通過III型分泌系統(tǒng)分泌一個名為RipI的效應(yīng)蛋白，該蛋白可以操縱植物的新陳代謝，增強植物細胞中一種信號分子——γ-氨基丁酸的產(chǎn)生。茄科勞爾氏菌在植物體內(nèi)繁殖的過程中，可利用γ-氨基丁酸作為自身繁殖的營養(yǎng)來源，最后引起植物發(fā)病。

　　該項研究揭示了這種代謝操縱的分子機制。在植物細胞中，RipI與谷氨酸脫羧酶相互作用，后者主要負責(zé)植物體內(nèi)催化產(chǎn)生γ-氨基丁酸。谷氨酸脫羧酶由鈣傳感器鈣調(diào)蛋白激活。病原菌通過RipI劫持了這種調(diào)節(jié)機制，增強谷氨酸脫羧酶與鈣調(diào)蛋白之間的相互作用，從而增強了γ-氨基丁酸的產(chǎn)生。

　　有趣的是，谷氨酸脫羧酶活性降低了的突變植物對細菌性青枯病更具抵抗力，表明谷氨酸脫羧酶是植物體內(nèi)的易感性因素。這一發(fā)現(xiàn)也進一步證實了有針對性地編輯谷氨酸脫羧酶以增強植物抗病性的可能性。

　　研究人員表示，這一機制揭示了細菌利用植物代謝途徑的敏感調(diào)節(jié)來為細菌病原體提供營養(yǎng)的新策略。

　　這項研究得到了中國科學(xué)院和國家自然科學(xué)基金的資助。（何靜）

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.07.003

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