青枯菌效应蛋白RipH1通过靶向拟南芥转录因子BBX31调控植物免疫的分子机制

本研究揭示了青枯菌（Ralstonia solanacearum）效应蛋白RipH1通过靶向拟南芥转录因子AtBBX31，破坏其与AtBBX29的互作，从而抑制ROS产生和程序性细胞死亡（PCD），实现宿主特异性免疫调控的分子机制。该研究为解析病原菌效应蛋白操纵植物转录因子的新策略提供了理论依据，并为抗青枯病作物育种提供了潜在靶点。

　　

植物与病原菌的军备竞赛从未停歇。青枯菌（Ralstonia solanacearum）作为"植物杀手"，能侵染54科450余种植物，每年造成数十亿美元经济损失。这种土壤杆菌通过Ⅲ型分泌系统（T3SS）向宿主细胞注射70多种效应蛋白（T3Es），像特洛伊木马般瓦解植物防御。尽管已知部分T3Es通过靶向转录因子（TFs）干扰免疫，但多数效应蛋白的作用机制仍是未解之谜。

广西自然科学基金等项目支持下，研究人员聚焦青枯菌保守效应蛋白RipH1，发现其能跨宿主（拟南芥、本氏烟、番茄）诱导程序性细胞死亡（PCD）但抑制活性氧（ROS）爆发，且在拟南芥中表现出独特的致病性负调控现象。通过酵母双杂交（Y2H）、双分子荧光互补（BiFC）和免疫共沉淀（Co-IP）等技术，首次证实RipH1直接结合拟南芥B-box转录因子AtBBX31。这种互作不仅稳定双方蛋白，还促使AtBBX31膜定位——这种非典型定位方式独立于泛素化途径。

关键发现显示：AtBBX31正调控抗青枯病性和ROS产生，而RipH1通过阻断AtBBX31与同家族成员AtBBX29启动子的结合，瓦解了AtBBX31-AtBBX29免疫信号轴。这种"分而治之"的策略，使病原菌精准破坏了植物免疫转录重编程的关键节点。

研究采用多学科技术：瞬时表达系统分析细胞表型，膜蛋白分离技术追踪亚细胞定位，启动子结合实验（EMSA）解析转录调控机制，以及遗传学手段验证基因功能。所有实验均使用南京农业大学提供的拟南芥遗传材料（AtBBX31/29过表达系和突变体）完成。

RipH1诱导植物程序性细胞死亡
在本氏烟中瞬时表达RipH1可引发延迟性细胞死亡，这种ETI典型特征暗示其可能被植物免疫系统识别。但有趣的是，ROS爆发被显著抑制，揭示RipH1具有双重调控能力。

宿主特异性致病调控
遗传分析显示，RipH1在拟南芥中意外地负调控青枯菌GMI1000毒力，而在番茄中无此效应。这种宿主依赖性提示病原菌可能通过效应蛋白组合实现广谱致病。

RipH1与AtBBX31互作机制
三维互作网络证实，RipH1通过物理结合稳定AtBBX31蛋白水平，并改变其亚细胞分布。这种非经典互作模式规避了宿主蛋白酶体降解系统，展现了病原菌的进化智慧。

免疫信号轴破坏机制
分子证据表明，RipH1通过空间位阻阻止AtBBX31结合AtBBX29启动子，使这对正调控ROS和抗病性的转录因子搭档"失联"，最终导致防御信号传导中断。

该研究发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，首次揭示BBX家族转录因子在植物免疫中的核心地位，以及病原菌通过"劫持-重编程"策略操纵宿主转录网络的精巧机制。不仅为理解青枯菌广谱致病性提供新视角，更启示通过编辑BBX基因网络培育抗病作物的可能性。正如通讯作者Shanshan Yang强调的，这种"效应蛋白-转录因子"互作模式的发现，为开发基于生物大分子互作阻断的绿色防控技术奠定了理论基础。

（注：所有研究发现均源自原文数据，未添加任何推测性内容。专业术语如Ⅲ型分泌系统T3SS、效应蛋白T3Es等均按原文格式呈现，作者姓名保留非英文字符）