茄科勞爾氏菌是一種細(xì)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(xì)菌如何從寄主植物體內(nèi)獲得營養(yǎng)以支持細(xì)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(tuán)隊(duì)鑒定發(fā)現(xiàn)了植物中青枯菌的致病新機(jī)制，相關(guān)成果7月30日在線發(fā)表于《細(xì)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(qiáng)植物細(xì)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(xiàng)研究揭示了這種代謝操縱的分子機(jī)制。在植物細(xì)胞中，RipI與谷氨酸脫羧酶相互作用，后者主要負(fù)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(jī)制，增強(qiáng)谷氨酸脫羧酶與鈣調(diào)蛋白之間的相互作用，從而增強(qiáng)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(xì)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(jìn)一步證實(shí)了有針對性地編輯谷氨酸脫羧酶以增強(qiáng)植物抗病性的可能性。

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

　　這項(xiàng)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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