《稻瘟病菌LIM結構域蛋白的生物學功能及與MgLDB1的相互作用》是依託浙江大學，由王政逸擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：稻瘟病菌LIM結構域蛋白的生物學功能及與MgLDB1的相互作用
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：王政逸
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在先前的研究中，鑑定了一個新的稻瘟病菌致病相關基因MgLDB1 （MG01057.6），Δmgldb1突變體在CM培養基上生長緩慢，喪失了產生無性和有性孢子及對感病寄主的致病性。MgLDB1含有一個LIM-bind結構域，進一步的生物信息學分析顯示，在稻瘟病菌基因組中包含4個編碼LIM蛋白的基因（MGG_06198.6、MGG_04377.6、MGG_05738.6和MGG_04186.6），研究這些LIM蛋白的生物學功能及其與MgLDB1的互作，對進一步闡明MgLDB1的作用方式和功能具有重大意義。本項目將採用基因敲除和互補的策略研究LIM蛋白的生物學功能，同時，用酵母雙雜交的方法分析MgLDB1與上述4個LIM蛋白之間的相互作用。研究結果將揭示LIM蛋白在稻瘟病菌營養生長、生殖、致病等過程的功能及MgLDB1作為協同調控子的作用。
結題摘要
LIM結構域是一種進化上高度保守的雙鋅指結構，LIM蛋白在許多生物學過程中起重要作用。生物信息學分析發現，稻瘟病菌基因組中含4個具有LIM結構域的蛋白，分別為：MoPax1、MoLrg1、MoLrg2和MoLdp1。基因敲除實驗表明，△mopax1突變體在CM培養基上生長極其緩慢，不能產生分生孢子，也不能形成附著胞，且對感病寄主致病能力喪失；△molrg1突變體生長緩慢，可產生極少量的畸形孢子，且△molrg1突變體的孢子不能形成附著胞，對感病寄主也無致病性。△molrg2突變體產生長形孢子，在疏水表面只能形成少量附著胞，但在植物表皮組織能夠正常產生附著胞並侵染寄主；△moldp1突變體則無明顯的表型變化。將完整的基因分別導入相應突變體進行基因互補實驗，上述突變體的表型缺陷均可以恢復。進一步將LIM蛋白C端融合GFP，並通過雷射共聚焦顯微鏡觀察和蛋白定位分析表明，MoPax1-GFP位於整個細胞基質，而MoLrg1-GFP和MoLrg2-GFP定位於細胞隔膜孔。由於MoLrg1含多重結構域，並在稻瘟病菌形態分化和致病性中起關鍵作用，進一步構建了各個結構域分別缺失的互補載體，轉化△molrg1突變體，實驗結果發現LIM2(MoLrg1的第二個LIM domain)和RhoGAP結構域對MoLrg1的功能和蛋白定位是必需的，而LIM1僅影響MoLrg1蛋白定位。採用酵母雙雜交技術對稻瘟病菌MoLdb1和LIM蛋白進行蛋白互作實驗，結果未發現它們之間存在直接的互作關係。此外，實驗還鑑定了稻瘟病菌的重要轉錄調控因子MoSom1和MoCdtf1，它們可形成複合體並作用於cAMP-PKA途徑的下游調控稻瘟病菌的形態分化和致病性；表型和基因轉錄表達譜分析結果顯示，稻瘟病菌MoLdb1與MoSom1存在遺傳關係。上述研究結果表明，含LIM結構域蛋白MoPax1和MoLrg1在稻瘟病菌形態分化和致病性中起重要作用。
