稻瘟病菌ROS适应与清除的调控机制及靶向杀菌剂筛选

《Nature Communications》：Hos2-mediated KatG1 decrotonylation orchestrates ROS scavenging in rice blast infection

　　

摘要

在植物-病原物互作过程中，植物会引发活性氧（ROS）爆发以抵御病原物入侵，而病原物则进化出抗氧化系统以清除ROS从而进行侵染。本研究揭示了稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae中ROS适应与清除的调控机制。我们发现KatG1，一种双功能过氧化氢酶-过氧化物酶，是一种ROS响应性调控酶。在侵染过程中，去乙酰化酶Hos2介导KatG1在第K422位氨基酸的去克罗托ylation，从而启动ROS清除过程。去克罗托ylation的KatG1解聚为单体，与Hsp70蛋白Ssb1相互作用，并转位至细胞核。细胞核内的KatG1促进Atf1-Tup1复合物的解离，激活Atf1介导的氧化还原酶基因的表达，从而增强真菌的侵染能力。此外，我们鉴定了一种小分子或愈创木酚葡萄糖苷（OGB），该分子靶向KatG1，抑制M. oryzae的侵染。本研究阐明了植物真菌侵染中ROS代谢和应激适应的调控机制，并为开发抗稻瘟病杀菌剂提供了潜在靶标。