泛素化修飾在水稻稻瘟病菌生長(zhǎng)、致病和脅迫響應(yīng)方面的研究進(jìn)展

由稻梨孢菌引起的稻瘟病是嚴(yán)重危害水稻安全生產(chǎn)的國(guó)家一類病害。泛素化修飾 (Ubiquitination) 是真核生物中一種重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，它通過26S蛋白酶體介導(dǎo)蛋白質(zhì)的降解或通過影響蛋白質(zhì)間的相互作用、蛋白質(zhì)定位等，調(diào)控多種細(xì)胞過程。已有研究報(bào)道預(yù)測(cè)：稻梨孢菌基因組包含8個(gè)類E1–泛素激活酶 (ubiquitin-activating enzyme) 編碼基因，21個(gè)E2–泛素結(jié)合酶 (ubiquitin-conjugating enzyme) 編碼基因和94個(gè)E3–泛素連接酶 (E3 ligase) 編碼基因；其中多個(gè)泛素化系統(tǒng)的組分已被證明在稻瘟菌生長(zhǎng)、產(chǎn)孢、致病和脅迫響應(yīng)方面起重要作用。

Phytopathology Research 今日在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院題為“Ubiquitination in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae : from development and pathogenicity to stress responses”的綜述文章。該文主要綜述了泛素化修飾在稻梨孢菌生長(zhǎng)、致病、脅迫響應(yīng)以及稻梨孢菌與寄主植物相互作用中的重要功能，主要內(nèi)容包括：1) 泛素–蛋白酶體系統(tǒng) (ubiquitin-proteasome system, UPS) 包括E2、E3和去泛素化酶 (deubiquitinating enzyme) 等在稻梨孢菌生長(zhǎng)、產(chǎn)孢和致病中的作用；2) 類泛素化修飾 (ubiquitin-like modification) 在稻梨孢菌生長(zhǎng)、產(chǎn)孢和致病中的作用；3) 泛素化修飾在稻梨孢菌響應(yīng)不同脅迫中的作用；4) 泛素化修飾在水稻–稻梨孢互作中的作用。同時(shí)，該文還介紹了底物蛋白在RING/U-box型E3的參與下，可通過直接與E2互作獲得激活的泛素分子 (ubiquitin)，進(jìn)而被蛋白酶體降解的最新進(jìn)展。此外，文中還列表總結(jié)了已報(bào)道的稻梨孢菌的泛素化通路相關(guān)蛋白，并討論了可通過參考酵母或其他物種中已鑒定的泛素化成分和底物的同源物，挖掘稻梨孢菌中的泛素組分和被調(diào)控的底物；通過研究不同翻譯后修飾之間的相互調(diào)節(jié)規(guī)律，加深對(duì)蛋白質(zhì)翻譯后修飾功能的認(rèn)識(shí)。該文為進(jìn)一步探究泛素化修飾在稻梨孢菌及其他植物病原菌生長(zhǎng)及致病過程中的作用提供了參考。

Fig. 1 Schematic diagram depicting the process of the ubiquitin–proteasome system.

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院農(nóng)業(yè)部有害生物監(jiān)測(cè)與綠色控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的彭友良教授和陳倩副教授設(shè)計(jì)了該綜述框架；陳倩副教授為本文的通訊作者，博士生王羽為第一作者，Vijai Bhadauria教授參與了該文章的撰寫。陳倩副教授目前正在從事蛋白質(zhì)泛素化修飾在稻梨孢菌致病性和水稻抗瘟性中的作用與機(jī)理研究，其研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (32072368) 和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)2115人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。

Cite this article：

Wang, Y., Yang, N., Zheng, Y. et al. Ubiquitination in the rice blast fungus Magnaporthe oryzae: from development and pathogenicity to stress responses.

Phytopathol Res. 2022; 4: 1. https://doi.org/10.1186/s42483-021-00106-w