植物质外体是植物与病原菌相互作用的主要战场。为了抵御入侵的微生物，植物进化出模式识别受体(PRR)来识别质外体界面中的微生物相关分子模式(MAMPs)，并激活先天免疫。最近，质外体蛋白被认为是鉴定新的MAMPs的新方法。然而，植物质外体是病原菌侵染过程中水解酶特别是蛋白酶积累的恶劣环境，大多数质外体蛋白的作用方式在很大程度上仍然难以捉摸。
近日，南京农业大学董莎萌团队在著名期刊“New Phytologist”发表名为“Cleavage of a pathogen apoplastic protein by plant subtilasesactivates host immunity”的文章，本研究重点介绍了植物蛋白酶裂解病原体质外体蛋白以激活防御反应以实现免疫，病原菌可能会利用蛋白酶抑制剂作为一种反防御措施来逃避寄主的识别。
植物质外体是一个充满消化酶(包括蛋白酶)的恶劣环境。几种植物蛋白酶在病原体侵染过程中高度上调，长期以来一直与植物免疫有关。质外体蛋白酶在植物免疫中的作用既有依赖于蛋白酶活性的，也有独立的。确定这些蛋白酶的底物对于揭示它们的作用方式至关重要。
抑制植物蛋白酶是入侵病原体的一种一般防御策略。为了实现成功的定殖，适应的微生物病原体将蛋白酶抑制剂送入宿主质外体，以抵消宿主防御。有趣的是，质外体蛋白的一个常见特征是半胱氨酸残基的存在，其可能在效应子内形成二硫键以在恶劣的植物细胞外条件下维持其稳定性和生化功能。对真菌无毒力效应子的早期研究导致了富含小半胱氨酸（SCR）蛋白质的表征，这些蛋白质以富含半胱氨酸残基的含量和小分子量为特征。在其他植物病原体（如卵菌）中，SCR蛋白形成主要的质外生效应子。植物毒性蛋白分泌的SCR效应物PcF诱导植物坏死。
Serine protease inhibitors secreted by P. infestans counteract PC2 cleavage
在这项研究中，研究人员开发了一条途径以鉴定在致病疫霉中的潜在SCR蛋白，并在本氏烟草中进行了高通量SCR蛋白功能筛选，以进行免疫反应。研究人员鉴定了SCR蛋白PC2，它能够以MAMP的典型方式触发植物免疫应答。进一步的研究表明，PC2被植物丝氨酸蛋白酶蛋白水解切割。P69B的遗传操作和丝氨酸蛋白酶活性的化学抑制都可削弱PC2触发的免疫力，表明切割过程对于PC2触发的植物免疫力至关重要。此外，还发现该裂解可以被EPIs（类疫霉蛋白水解酶抑制剂）抑制。这项研究突出了一个例子，即植物蛋白酶裂解病原体的质外体蛋白以激活防御反应，从而获得免疫力，病原体可以部署蛋白酶抑制剂作为一种防御措施，以逃避宿主的识别。
文章链接：
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17120返回搜狐，查看更多