Non-pathogenic Type III Secretion system-based tools for delivery of bioactive proteins into plant cells

基于非致病性 III 型分泌系统的工具,用于将生物活性蛋白递送到植物细胞中

基本信息

  • 批准号:
    1960533
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2017 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The global population is predicted to rise dramatically over the next three decades, requiring a concurrent increase in food production (FAO, 2011). Consequently, there is growing interest in the use of plant biotechnology to increase crop yield, often through genetic manipulation to include desirable traits such as resistance to pests, drought and herbicides (Halford, 2012). However, modifying the plant genome necessitates the stable expression of transgenes in the plant, whereas it may be desirable for proteins to only be present transiently. Working with Bayer CropScience, the aim of this PhD project is to develop a system utilising type III secretion systems in order to deliver proteins directly to the plant, avoiding the laborious process of creating transgenic plant strains. The virulence of the plant pathogen Pseudomonas syringae relies on type III secretion system (T3SS)-mediated delivery of effector proteins directly into plant cells. To avoid the disease-causing phenotype conferred by P. syringae, this project will utilise a strain of the non-pathogenic bacterium P. fluorescens that has been previously engineered to express a functional T3SS of P. syringae origin (Thomas et al., 2009). Studies have shown the utility of this system for non-native effector protein delivery, including those of fungal origin (Upadhyaya et al., 2014). The ability of this system to traverse the thick plant cell wall and the relative ease of genetic manipulation in bacterial cells make T3SSs a potentially powerful mode of heterologous protein delivery, and this project will focus on the delivery of non-effector proteins which may be of agricultural interest, such as those with effects on plant development, immunity and stress tolerance.Initially, the project will focus on the delivery of a single plant-native protein to the model plant species Arabidopsis thaliana. The protein will be expressed as a fusion protein with a P. syringae-native effector carrying the necessary signal for T3SS-mediated translocation into the plant cell. Bacterial expression and secretion, in addition to delivery into A. thaliana and subsequent biological activity, will be then assayed to ensure the system is functional. Should this technique be successful, fluorescent technology will be employed to track in planta localisation and movement of translocated protein, to support understanding of in planta protein movement. Finally, the efficiency of delivering other non-effector proteins into plants will be examined, as well as the possibility of delivery to other plant species, with the view of developing a system in which a gene sequence can be quickly cloned into a plasmid and expressed in P. fluorescens in order to deliver proteins to plants in a cost-effective, rapid manner. References:FAO. (2011) The state of the world's land and water resources for food and agriculture (SOLAW) - Managing systems at risk. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome and Earthscan, London.Halford, N.G. (2012) 'Towards two decades of plant biotechnology: successes, failures, and prospects.', Food and Energy Security, 1(1): pp 9-28.Thomas, W.J., Thireault, C.A., Kimbrel, J.A., Chang, J.H. (2009) 'Recombineering and stable integration of the Pseudomonas syringae pv. syringae 61 hrp/hrc cluster into the genome of the soil bacterium Pseudomonas fluorescens Pf0-1.', The Plant Journal, 60(5): pp 919-28.
预计全球人口在未来三十年将急剧增加,需要粮食产量同时增加(粮农组织,2011)。因此,人们对利用植物生物技术来提高作物产量越来越感兴趣,通常是通过基因操作来获得所需的性状,如抗害虫、干旱和除草剂(Halford,2012)。然而,修饰植物基因组需要转基因在植物中稳定表达,而蛋白质可能需要仅短暂存在。该博士项目与拜耳作物科学合作,旨在开发一种利用 III 型分泌系统的系统,以便将蛋白质直接输送到植物中,从而避免创建转基因植物菌株的繁琐过程。植物病原体丁香假单胞菌的毒力依赖于 III 型分泌系统 (T3SS) 介导的效应蛋白直接递送到植物细胞中。为了避免丁香假单胞菌带来的致病表型,该项目将利用一种非致病性细菌荧光假单胞菌菌株,该菌株先前已被改造为表达丁香假单胞菌来源的功能性 T3SS(Thomas 等,2009)。研究表明该系统可用于非天然效应蛋白递送,包括真菌来源的效应蛋白(Upadhyaya 等,2014)。该系统能够穿越厚厚的植物细胞壁,并且在细菌细胞中相对容易进行遗传操作,使 T3SS 成为一种潜在的强大的异源蛋白质递送模式,该项目将重点关注可能具有农业意义的非效应蛋白的递送,例如那些对植物发育、免疫和胁迫耐受性有影响的蛋白。最初,该项目将重点关注向模型植物物种递送单一植物天然蛋白。 拟南芥。该蛋白将表达为与丁香假单胞菌天然效应子的融合蛋白,该效应子携带 T3SS 介导的易位进入植物细胞所需的信号。然后,除了输送到拟南芥和随后的生物活性之外,还将分析细菌的表达和分泌,以确保系统正常运行。如果这项技术成功,将采用荧光技术来追踪易位蛋白在植物体内的定位和运动,以支持对植物体内蛋白质运动的理解。最后,将检查将其他非效应蛋白递送到植物中的效率,以及递送到其他植物物种的可能性,以开发一种系统,在该系统中,基因序列可以快速克隆到质粒中并在荧光假单胞菌中表达,以便以经济高效的方式将蛋白质递送到植物中,快速的方式。参考文献:粮农组织。 (2011) 世界粮食和农业土地和水资源状况 (SOLAW) - 管理面临风险的系统。联合国粮食及农业组织,罗马和 Earthscan,伦敦。哈尔福德,N.G. (2012)“植物生物技术的二十年:成功、失败和前景。”,食品和能源安全,1(1):第 9-28 页。Thomas, W.J.、Thireault, C.A.、Kimbrel, J.A.、Chang, J.H. (2009) '丁香假单胞菌 pv. 的重组工程和稳定整合。丁香菌 61 hrp/hrc 簇进入土壤细菌荧光假单胞菌 Pf0-1 的基因组中。',《植物杂志》,60(5):第 919-28 页。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Erk1/2/CREB/BDNF通路在CSF1R相关性白质脑病致病机制中的作用研究
  • 批准号:
    82371255
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CD8+T细胞亚群在抗MDA5抗体阳性皮肌炎中的致病机制研究
  • 批准号:
    82371805
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    45.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新生儿坏死性小肠结肠炎中去泛素化酶USP15调控ILC3分化损伤肠道粘膜屏障的致病机制研究
  • 批准号:
    82371711
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Role of type 1 IFN in eye infection
1 型干扰素在眼部感染中的作用
  • 批准号:
    10732600
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Identifying immunoregulatory gut bacteria in type 1 diabetes and autoimmunity
识别 1 型糖尿病和自身免疫性疾病中的免疫调节肠道细菌
  • 批准号:
    10467123
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
C-Type Lectins and Immune Surveillance in ALD
C 型凝集素与 ALD 中的免疫监视
  • 批准号:
    10925432
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of a Clostridioides difficile P-type ATPase in ferrosome formation and its impact on cellular physiology and pathogenesis
艰难梭菌 P 型 ATP 酶在铁体形成中的作用及其对细胞生理学和发病机制的影响
  • 批准号:
    10428260
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Temporal Functions of Interferon Lambda Signaling During Acute and Recurrent Herpes Simplex Virus Type 1 Skin Infection
急性和复发性单纯疱疹病毒 1 型皮肤感染期间干扰素 Lambda 信号传导的时间功能
  • 批准号:
    10536270
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Host and Fungal Regulation of Type 17 Immunity to Oral Candidiasis
17 型口腔念珠菌病免疫的宿主和真菌调节
  • 批准号:
    10551422
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Host and Fungal Regulation of Type 17 Immunity to Oral Candidiasis
17 型口腔念珠菌病免疫的宿主和真菌调控
  • 批准号:
    10673918
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of a Clostridioides difficile P-type ATPase in ferrosome formation and its impact on cellular physiology and pathogenesis
艰难梭菌 P 型 ATP 酶在铁体形成中的作用及其对细胞生理学和发病机制的影响
  • 批准号:
    10894965
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of a Clostridioides difficile P-type ATPase in ferrosome formation and its impact on cellular physiology and pathogenesis
艰难梭菌 P 型 ATP 酶在铁体形成中的作用及其对细胞生理学和发病机制的影响
  • 批准号:
    10684188
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
C-Type Lectins and Immune Surveillance in ALD
C 型凝集素与 ALD 中的免疫监视
  • 批准号:
    10683563
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了