蛋白OsRac1的单泛素化修饰对水稻免疫反应的调控作用
批准号:
32072407
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
朱孝波
依托单位:
学科分类:
作物免疫与抗性
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱孝波
中文摘要
小GTP酶OsRac1是重要的免疫调控因子,但并不清楚单泛素化修饰是否参与其免疫活性调节。申请人前期发现AAA型ATP酶LRD6-6调控多囊泡体(Multivesicular body,MVB)介导的胞内运输并抑制水稻免疫反应;在免疫反应自激活的广谱抗病突变体lrd6-6中,蛋白OsRac1的单泛素化增强,OsRac1大量积累。由于单泛素化是MVB途径识别和转运蛋白底物的关键信号,因此推测OsRac1的单泛素化与LRD6-6介导的免疫反应有关。在此基础上,本项目拟开展如下研究:1)检测单泛素化修饰是否调控MVB介导的OsRac1转运;2)分析OsRac1的单泛素化修饰与免疫反应的关系;3)解析MVB介导的OsRac1单泛素化蛋白转运对免疫反应的调控机理。通过上述研究,揭示OsRac1的单泛素化修饰对水稻免疫反应的调控作用,丰富水稻免疫机理,为培育具有广谱抗性的农作物新品种提供新的理论指导。
英文摘要
The small GTPase OsRac1 is an important immunity regulator. However, little is known about how mono-ubiquitination regulates its immune activity. Previously, we identified an AAA type ATPase LRD6-6 which regulates the multivesicular body (MVB) trafficking pathway and inhibits rice immune response. The lrd6-6 mutant in loss of LRD6-6 ATPase activity displays autoimmunity and confers to broad-spectrum disease resistance to diverse pathogens. We find that OsRac1 is mono-ubiquitinated and the ubiquitinated OsRac1 accumulates in lrd6-6. Since mono-ubiquitination is a key signal for MVB transportation of cargos, we presume that the accumulation of mono-ubiquitinated OsRac1 may regulate LRD6-6 mediated immunity. To test this hypothesis, we will conduct the following studies: 1) to test whether mono-ubiquitination of OsRac1 is required for its MVB mediated transportation; 2) to determine the relationship between OsRac1’s mono-ubiquitination and immune response; 3) to uncover the mechanism of MVB mediated transportation of mono-ubiquitinated OsRac1 on rice immunity regulation. These studies will enrich the mechanism of broad-spectrum disease resistance and provide new theoretical guidance for breeding of broad-spectrum resistant rice varieties.
水稻病害严重威胁水稻安全生产,解析水稻免疫调控分子机理对培育抗病水稻新品种具有重要指导作用。本项目前期研究发现ATP酶LRD6-6调控多囊泡体的形成进而调控水稻免疫反应和细胞死亡,但相关调控机理还有待完善。通过泛素蛋白质组学分析,我们挖掘到氨基酸转运蛋白C1LMT(Cargo 1 of LRD6-6 mediated MVB transportation)可能是LRD6-6介导的多囊泡体(Multivesicular body,MVB)运输底物。本项目在此基础上:1)发现C1LMT的质膜定位受LRD6-6介导的MVB运输途径调控;2)发现C1LMT与水稻FREE1和TOL1及ESCRT-I亚基蛋白OsVPS23/28/37B蛋白相互作用;3)发现C1LMT负调控水稻免疫反应和细胞死亡;4)发现C1LMT具有氨基酸转运活性,敲除C1lmt的水稻氨基酸代谢紊乱并积累代谢物D-PIP;5)发现D-哌啶酸能够激活水稻免疫反应和细胞死亡。研究系统深入地揭示了ATP酶LRD6-6介导的MVB运输途径调控水稻免疫反应和细胞死亡的分子机理,丰富了植物抗病理论,为作物抗病育种提供了重要的理论基础。
OsEPSPS3调控水稻稻瘟病抗性的分子机制
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批准号:31701779
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2017
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负责人:朱孝波
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依托单位:
国内基金
海外基金