课题基金 / 基金详情

外膜型β-1,6-葡聚糖酶在捕食性粘细菌识别真菌中的作用机制

批准号:
32070027
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李周坤
依托单位:
学科分类:
微生物生理与生化
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李周坤

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
粘细菌作为一种自然环境中广泛存在的微生物类群,与微生物共进化过程中形成了其独特的捕食功能。粘细菌对植物病原真菌的捕食具有广谱性,且其捕食作用在植物真菌病害防控中发挥着关键作用。课题组前期在开展捕食性粘细菌与植物病原真菌互作关系研究中,发现粘细菌利用一种全新的TonB外膜型β-1,6-葡聚糖酶Oar实现对真菌的识别和捕食。然而,粘细菌如何利用该外膜蛋白识别真菌从而实现群体捕食的作用机制尚不清楚。本项目以稻瘟病菌为模式菌,拟从三个方面研究粘细菌利用外膜蛋白Oar识别真菌的作用机制:(1)外膜蛋白Oar在稻瘟病菌中的识别位点的鉴定及其互作关系研究;(2)粘细菌与真菌互作过程中Oar表达的调控机制;(3)粘细菌利用Oar识别真菌后粘细菌菌群的响应机制。本项目通过揭示粘细菌识别稻瘟病菌的作用机制,为理解捕食性细菌与真菌互作提供新的视角,同时也为植物真菌病害控制提供机制明确的菌种资源和抗性基因资源。
英文摘要
Myxobacteria are ubiquitous Gram-negative soil bacteria with the capacity to prey on fungi during the co-evolution with microbes. Myxobacteria exhibit predatory broad-spectrum toward plant pathogenic fungi, which play key role in the biocontrol of plant fungal diseases. In our previous study, a novel outer membrane β-1,6-glucanase was deployed in the perception and predation of fungi by myxobacteria, which is important for the interaction of bacteria and fungi. However, the mechanisms of the outer membrane Oar in the perception of fungi by myxobacteria are unclear. In this study, the mechanisms involved in the myxobacterial perception toward model fungus Magnaporthe oryzae are investigated: (1) Identification of the recognition site in M. oryzae and its interaction with Oar; (2) Expression regulation of the outer membrane protein Oar during myxobacteria-fungus interaction; (3) Group response of myxobacteria towards fungus that recognized by Oar. According to the study of the molecular mechanism involved in the perception of M. oryzae by myxobacteria, our research will provide new implications for understanding the molecular ecological basis of bacteria-fungi interaction. Otherwise, the antifungal strain and genes will find potential applications in the biocontrol of plant fungal disease with clear mechanism.
黏细菌是一类具有捕食特性的新型生防微生物,利用其捕食特性能够显著降低真菌病害的发生。黏细菌来源的TonB外膜型β-1,6-葡聚糖酶Oar是目前已报道的唯一具有糖苷水解酶活性的外膜蛋白,与黏细菌菌群沿真菌菌丝附着和定向运动直接相关。我们推测该外膜蛋白Oar参与捕食性黏细菌对真菌的识别。本项目通过对黏细菌利用外膜蛋白Oar识别真菌的机制开展研究。确定β-1,6-葡聚糖酶的最小催化和识别单元为N端245个氨基酸,其中关键催化氨基酸位点为Asp176,该位点直接参与黏细菌对真菌菌丝的裂解。发现β-1,6-葡聚糖酶分解稻瘟菌丝产生一种型号分子,能够调控黏细菌菌群向猎物的定向运动。构建了野生型黏细菌EGB的遗传转化体系,通过敲除Oar同源蛋白GluM,证明β-1,6-葡聚糖酶GluM是黏细菌EGB捕食稻瘟病菌的必须因子。通过外膜型β-1,6-葡聚糖酶分解稻瘟病菌细胞壁的糖组分分析,确定β-1,6-葡聚糖酶GluM通过特异性的作用稻瘟病菌细胞壁上的交联结构,进而表现出良好的细胞壁分解作用。通过结构域捕食功能验证,发现NTE和Plug结构域存在互作,且对于黏细菌捕食和识别真菌至关重要。
外膜型β-1,6-葡聚糖酶GluM在捕食性黏细菌发育中的作用机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    李周坤
  • 依托单位:
粘细菌新型麦芽糖淀粉酶AmyZ产高纯度麦芽糖的催化机制研究
  • 批准号:
    31700054
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    李周坤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金