2023年9月13日，来自美国杜克大学Sheng Yang He等研究人员合作在《自然》杂志上发表了标题为”Bacterial pathogens deliver water- and solute-permeable channels to plant cells.“的研究成果，发现细菌病原体为植物细胞提供透水和透溶质通道。
据介绍，许多动物和植物致病细菌利用III型分泌系统向宿主细胞输送效应蛋白。阐明这些效应蛋白如何在宿主细胞中发挥作用对于了解动物和植物传染病至关重要。广泛保守的AvrE家族效应蛋白，包括梨火疫病菌中的DspE和丁香假单胞菌中的AvrE，在多种植物病原菌的致病过程中发挥着核心作用。这些保守的效应器参与诱导“水浸泡”和宿主细胞死亡，有利于细菌在受感染组织中繁殖。然而，三十年来，AvrE-家族效应蛋白的确切生化功能一直难以从机理上理解。
研究人员发现，AvrE家族效应蛋白折叠成类似细菌孔蛋白的β-桶状结构。在爪蟾卵母细胞中表达AvrE和DspE会导致内向和外向电流、对水的渗透性以及渗透压依赖性卵母细胞肿胀和破裂。脂质体重组证实，仅DspE通道就足以让荧光素染料等小分子通过。根据预测的DspE通道孔径（15-20Å）对化学阻断剂进行了靶向筛选，研究人员发现聚酰胺铵树枝状聚合物是DspE/AvrE通道的抑制剂。
PAMAM G1 对细菌感染的抑制效果
值得注意的是，聚酰胺铵在爪蟾卵母细胞中以及在梨火疫病菌和丁香假单胞菌感染过程中广泛抑制AvrE和DspE的毒力活性。因此，研究人员揭示了细菌效应蛋白家族的核心重要生化功能，这对细菌致病机理的研究具有广泛的概念和实际意义。这项工作首次证实细菌III型效应蛋白可直接作为致病性透水/溶质的通道从而发挥毒性机制。
文章来源：
Nomura, Kinya, Andreazza, Felipe et al, Bacterial pathogens deliver water- and solute-permeable channels to plant cells.DOI: 10.1038/s41586-023-06531-5 Nature：最新IF：69.504
