
近日,中國分子植物科學(xué)創(chuàng)新中心研究員謝芳團(tuán)隊(duì),揭示共生信號(hào)組分CERBERUS調(diào)控根瘤菌侵染的分子機(jī)制。
CERBERUS是根瘤共生和菌根共生共同需要的基因,該基因突變會(huì)導(dǎo)致植物不能形成正常的根瘤器官,也會(huì)顯著降低菌根真菌的侵染率。CERBERUS編碼一個(gè)含ARMADILLO (ARM)和WD40 重復(fù)元件的U-box蛋白,可能作為一個(gè)泛素連接酶行使功能。但到目前為止,CERBERUS是否具有泛素連接酶活性,以及CERBERUS在植物-微生物共生互作中的生物學(xué)功能未得到解析。該研究通過體外泛素化實(shí)驗(yàn)證實(shí)CERBERUS具有泛素連接酶活性。蛋白定位研究發(fā)現(xiàn)CERBERUS在煙草表皮細(xì)胞和百脈根的根細(xì)胞中呈點(diǎn)狀熒光定位,并可與早期核內(nèi)體(TGN)marker共定位。通過以CERBERUS C-端結(jié)構(gòu)域?yàn)檎T餌,利用酵母雙雜交篩選百脈根接種根瘤菌的cDNA文庫,研究人員找到CERBERUS的互作蛋白VAPYRIN。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)百脈根中有兩個(gè)VAPYRIN蛋白,二者均參與根瘤共生和菌根共生,且存在功能冗余。該研究還發(fā)現(xiàn)CERBERUS與VAPYRINs之間的互作可以穩(wěn)定VAPYRINs蛋白的積累,且該穩(wěn)定作用依賴二者之間的相互作用。該研究暗示CERBERUS和VAPYRIN可能在TGN調(diào)控共生信號(hào)分子的內(nèi)吞運(yùn)輸和信號(hào)復(fù)合物形成或再循環(huán)