稻黄单胞菌HrcT调控hrp-hrc-hpa基因表达的机理研究

《稻黄单胞菌HrcT调控hrp-hrc-hpa基因表达的机理研究》是依托上海交通大学，由邹丽芳担任项目负责人的面上项目。

稻黄单胞菌HrcT调控hrp-hrc-hpa基因表达的机理研究项目摘要

稻黄单胞菌是白叶枯病和条斑病的病原菌，借助hrp基因簇形成III型分泌系统（T3SS）,将效应蛋白（T3SE）注入植物细胞中从而导致水稻产生抗（感）病性。前期研究发现，HrcT除是T3SS的组份外，其表达不受HrpG调控，并对其它hrp基因表达有调控作用。为揭示HrcT调控hrp基因的机理，本项目拟分析hrcT基因启动子，借gusA报道系统在hrpG突变体中筛选hrcT基因表达的调控子；在候选调控子与hrcT突变体中分析hrcT、hrpG和hrpX间的调控关系；纯化HrcT蛋白，通过EMSA和Northern杂交分析HrcT蛋白对hrpX的转录或转录后调控作用；在候选调控子中分析hrcT表达变化对病菌致病性、T3SS形成和分泌T3SE的影响；研究其它植物病原细菌的 hrcT是否具有类似功能。这不仅开辟T3SS调控的新认识，而且为利用HrcT蛋白开发植物细菌病害防治新型药物具有重要的科学价值

稻黄单胞菌HrcT调控hrp-hrc-hpa基因表达的机理研究结题摘要

水稻条斑病菌引起细菌性条斑病，其借助hrp基因簇形成III型分泌系统（T3SS），将效应蛋白（T3SE）注入植物细胞中从而导致水稻产生抗（感）病性。hrp基因的诱导表达受HrpG和HrpX调控。前期研究发现，T3SS的组分蛋白HrcT对一些hrp基因的表达有调控作用，但是，调控关系和分子机理未知。本研究证明HrcT除是T3SS的组分蛋白外，也涉及正调控hrpX的转录表达。hrcT基因的转录表达主要受2个启动子（T1和T3）的调控，T1为hrpB转录单元的启动子，T3位于hrpB7基因中，为其自身的启动子。HrcT蛋白的N端能够结合在hrpX的启动子区，正调控hrpX的转录表达。研究结果也显示，仅来自植物病原黄单胞菌的hrcT基因能够互补Xoc的hrcT突变体。这些研究不仅开辟了T3SS调控的新认识，而且为利用HrcT蛋白开发植物细菌病害防治新型药物具有重要的科学价值。本项目另一研究结果显示，Lon蛋白能够通过HrpX负调控hrp基因的转录表达，以及Lon蛋白在Xoc菌体内能够降解HrcT蛋白。推测Lon的存在对于HrcT蛋白起到平衡的作用。lon基因缺失降低了Xoc在寄主水稻上的致病性和在非寄主烟草上激发HR反应的能力。这些研究结果为Xoc毒性调控网络的解析提供了新的线索。