日前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所微生物資源收集、保藏與發(fā)掘利用團隊與美國康奈爾大學(xué)合作，通過新的方法體系揭示了細(xì)菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)致病效應(yīng)蛋白組參與病原菌致病過程的新機制。該成果是在細(xì)菌致病蛋白組學(xué)研究方法和體系上取得的重要突破，它使該領(lǐng)域的研究從單一水平推進到整體和系統(tǒng)水平，從根本上揭開了病原細(xì)菌致病網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)結(jié)果相繼發(fā)表于《分子植物病理學(xué)（Molecular Plant Pathology）》以及5月8日最新一期的《細(xì)胞-通訊（Cell Reports）》。
植物細(xì)菌病害是植物和農(nóng)作物最難防治的一類病害，長期以來缺乏可靠的防治手段。對致病機理的深入研究是從根本上解決病害防治的最有效途徑。Ⅲ型分泌系統(tǒng)是許多病原細(xì)菌的主要致病系統(tǒng)，負(fù)責(zé)致病效應(yīng)蛋白的輸出，在病理過程中起絕對作用。依賴于Ⅲ型分泌系統(tǒng)的效應(yīng)蛋白是近年來病原與宿主互作研究的焦點和熱點。由于病原菌中存在多個甚至幾十個致病相關(guān)的效應(yīng)蛋白，彼此之間形成了一個復(fù)雜而冗余的網(wǎng)絡(luò)，因此對單一效應(yīng)蛋白的研究不足以揭示整個致病機理，需要從系統(tǒng)角度綜合解析致病效應(yīng)蛋白組之間的互作關(guān)系，從而可以為防控病害尋找更直接有效的靶標(biāo)。
資劃所魏海雷研究組與康奈爾大學(xué)植物病理與植物-微生物學(xué)系合作，以模式植物病原細(xì)菌丁香假單胞番茄變種為材料，在分離鑒定效應(yīng)蛋白的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一系列的突變體材料，同時引入新的克隆和轉(zhuǎn)化技術(shù)，創(chuàng)新性的搭建了一套研究致病效應(yīng)蛋白組學(xué)的天然體系。利用這一體系對模式細(xì)菌致病蛋白組進行了高通量、系統(tǒng)性的解析，發(fā)現(xiàn)了特異性作用于病理過程的效應(yīng)蛋白。此方法體系不僅可以應(yīng)用于相近植物病原細(xì)菌致病效應(yīng)蛋白組學(xué)的研究，還可以為人體和動物病原細(xì)菌學(xué)提供思路和應(yīng)用平臺，為更有效的尋找細(xì)菌病害防控靶標(biāo)奠定基礎(chǔ)。目前所構(gòu)建的菌株材料已經(jīng)與全世界80多個實驗室共享使用，為進一步推動微生物與宿主互作研究提供了有力支撐。
該項研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、美國自然科學(xué)基金重大項目的共同資助。
文章鏈接：
https://www.cell.com/cell-reports/pdf/S2211-1247(18)30581-3.pdf
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mpp.12655
