案例1?

CCR4- NOT復(fù)合物在光敏色素A介導(dǎo)的植物光信號(hào)傳遞中的新功能

光敏色素是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的光感受器，比如將幼苗放在單側(cè)光陽(yáng)臺(tái)上，它會(huì)快速向光彎曲生長(zhǎng)，就是受光敏色素調(diào)控的。種子植物主要有兩種光敏色素，紅光受體的phyB和遠(yuǎn)紅光受體phyA。光敏色素在非活性狀態(tài)下定位于細(xì)胞質(zhì)中，在轉(zhuǎn)化為活性Pfr狀態(tài)后易位到細(xì)胞核中。弗萊堡大學(xué)的Hiltbrunner團(tuán)隊(duì)在elife發(fā)表的“Uncovering a novel function of the CCR4-NOT complex in phytochrome A-mediated light signalling in plants”研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在黑暗條件下（FR），NOT9B與CCR4-NOT形成復(fù)合體，抑制下游光誘導(dǎo)基因表達(dá)；光照條件下與遷移到細(xì)胞核中的phyA互作，脫離CCR4-NOT復(fù)合體，促進(jìn)下游光誘導(dǎo)型基因表達(dá)。

本研究首先通過(guò)酵母雙雜交篩選，在擬南芥文庫(kù)中篩選到與phyA誘餌蛋白互作的蛋白NOT9B，且發(fā)現(xiàn)NOT9B與光激活狀態(tài)的Pfr互作更強(qiáng)。通過(guò)敲除和過(guò)表達(dá)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)NOT9B在光信號(hào)通路中的功能，發(fā)現(xiàn)NOT9B是幼苗早期發(fā)育的負(fù)調(diào)控因子，特異性作用于phyA的下游信號(hào)。通過(guò)序列分析，發(fā)現(xiàn)NOT9B與酵母CAF40和人的CNOT9（CCR4-NOT復(fù)合體的核心組分）高度相似，進(jìn)一步通過(guò)Y2H等驗(yàn)證了NOT9B與NOT1間的相互作用，并通過(guò)蛋白分段檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，NOT1和phyA在NOT9B中有一個(gè)共同的結(jié)合位點(diǎn)。進(jìn)一步通過(guò)酵母三雜交探討NOT1與phyA是否競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合NOT9B，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NOT1-M和NOT-DUF可以抑制NOT9B-pyhA互作，進(jìn)一步分析phyA在細(xì)胞核中含量的動(dòng)態(tài)變化，推測(cè)phyA對(duì)NOT1-NOT9B互作影響更大，說(shuō)明phyA、NOT1與NOT9的互作存在競(jìng)爭(zhēng)性。這些發(fā)現(xiàn)為理解光信號(hào)如何進(jìn)入真核生物的中心生命進(jìn)程提供了基礎(chǔ)。

圖│NOT1-phyA-NOT9B復(fù)合體介導(dǎo)的光信號(hào)傳導(dǎo)工作模型

案例2?

細(xì)菌III型效應(yīng)蛋白通過(guò)靶向宿主外囊蛋白復(fù)合體加速侵染植物進(jìn)程

外囊復(fù)合體在植物免疫中是一種媒介，由8種亞基組成，負(fù)責(zé)在胞吐早期將高爾基分泌囊泡導(dǎo)向到質(zhì)膜特定位置上，在植物免疫應(yīng)答反應(yīng)中起重要作用，與此同時(shí)，該復(fù)合物的組成部分也是各種病原體的目標(biāo)。EXO70是8亞基之一，存在23種同源基因。

對(duì)于大多數(shù)革蘭氏陰性菌，其致病性很大程度上依靠高度保守的III型蛋白分泌系統(tǒng)(T3SS)，該系統(tǒng)將效應(yīng)蛋白（毒力蛋白）輸送到真核宿主細(xì)胞中，干擾宿主細(xì)胞的各種免疫反應(yīng)。在野油菜黃單胞菌（Xanthomonas campestris，黑腐病病原體）中，有三種效應(yīng)蛋白：XopP、XopF和XopAL1，統(tǒng)稱為Xops。2022年，the Plant cell上發(fā)表的“The host exocyst complex is targeted by a conserved bacterial type III effector protein that promotes virulence”研究報(bào)道中，揭示了野油菜黃單胞菌的保守T3EP XopP蛋白通過(guò)與擬南芥外囊復(fù)合體組分互作，抑制宿主胞吐和免疫應(yīng)答反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌侵染植物的分子機(jī)制。

本研究首先構(gòu)建了24個(gè)保守的擬南芥NLR-IDs蛋白于pGBKT7載體，以及13個(gè)細(xì)菌效應(yīng)蛋白于pGADT7載體，通過(guò)酵母雙雜交篩選實(shí)驗(yàn)獲得互作組，其中包括EXO70B1與XopP互作組。并通過(guò)對(duì)同源基因的互作檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)EXO70B1與XopP的互作是特異性的，其與XopP同源蛋白不互作，但EXO70F1與XopP1存在互作。另外，通過(guò)BiFC對(duì)篩選到的互作組進(jìn)行植物細(xì)胞內(nèi)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)XccXopP似乎與兩個(gè)以上外囊復(fù)合體均有互作，基于此，研究者提出假設(shè)，XccXopP可能作為兩種外囊復(fù)合體亞基組裝的抑制因子起作用，為了驗(yàn)證此假設(shè)，通過(guò)酵母三雜交進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)XccXopP可以作為抑制因子，阻止亞復(fù)合體I與亞復(fù)合體II形成功能性復(fù)合體，干擾宿主胞吐和免疫應(yīng)答反應(yīng)。本研究證明了外囊體組分是植物易感黑腐病組分，為抗細(xì)菌植物的開發(fā)提供了靶點(diǎn)依據(jù)。

圖│細(xì)菌XccXopP靶向宿主外囊體復(fù)合物影響植物免疫應(yīng)答工作模型

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