2023年9月13日，來自美國杜克大學Sheng Yang He等研究人員合作在《自然》雜志上發表了標題為”Bacterial pathogens deliver water- and solute-permeable channels to plant cells.“的研究成果，發現細菌病原體為植物細胞提供透水和透溶質通道。
據介紹，許多動物和植物致病細菌利用III型分泌系統向宿主細胞輸送效應蛋白。闡明這些效應蛋白如何在宿主細胞中發揮作用對于了解動物和植物傳染病至關重要。廣泛保守的AvrE家族效應蛋白，包括梨火疫病菌中的DspE和丁香假單胞菌中的AvrE，在多種植物病原菌的致病過程中發揮著核心作用。這些保守的效應器參與誘導“水浸泡”和宿主細胞死亡，有利于細菌在受感染組織中繁殖。然而，三十年來，AvrE-家族效應蛋白的確切生化功能一直難以從機理上理解。
研究人員發現，AvrE家族效應蛋白折疊成類似細菌孔蛋白的β-桶狀結構。在爪蟾卵母細胞中表達AvrE和DspE會導致內向和外向電流、對水的滲透性以及滲透壓依賴性卵母細胞腫脹和破裂。脂質體重組證實，僅DspE通道就足以讓熒光素染料等小分子通過。根據預測的DspE通道孔徑（15-20?）對化學阻斷劑進行了靶向篩選，研究人員發現聚酰胺銨樹枝狀聚合物是DspE/AvrE通道的抑制劑。
PAMAM G1 對細菌感染的抑制效果
值得注意的是，聚酰胺銨在爪蟾卵母細胞中以及在梨火疫病菌和丁香假單胞菌感染過程中廣泛抑制AvrE和DspE的毒力活性。因此，研究人員揭示了細菌效應蛋白家族的核心重要生化功能，這對細菌致病機理的研究具有廣泛的概念和實際意義。這項工作首次證實細菌III型效應蛋白可直接作為致病性透水/溶質的通道從而發揮毒性機制。
文章來源：
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
