稻瘟病菌cAMP-PKA信號途徑下游基因調控網路及其功能研究

《稻瘟病菌cAMP-PKA信號途徑下游基因調控網路及其功能研究》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cAMP-PKA信號途徑下游基因調控網路及其功能研究
• 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

在先前的研究中，我們鑑定了2個新的稻瘟病菌轉錄調控因子MoSom1和MoCdtf1，它們在稻瘟病菌形態分化和致病性中均起關鍵作用。實驗證明，稻瘟病菌MoSom1與釀酒酵母Flo8同源，MoSom1作用於cAMP-PKA信號途徑下游，並與MoCdtf1和MoStu1（APSES轉錄因子）互作。在此基礎上，本項目將研究稻瘟病菌cAMP-PKA途徑下游的基因網路及其調控該菌形態分化和致病性的分子機制，主要研究內容包括：（1）MoSom1的PKA磷酸化位點、剪下方式對其功能的影響；（2）稻瘟病菌基因組中含LisH結構域蛋白及與MoSom1互作蛋白編碼基因的功能；（3）稻瘟病菌cAMP-PKA途徑與MAPK途徑下游的cross talk網路；（4）受cAMP-PKA途徑調控的基因功能。研究結果將進一步闡明稻瘟病菌cAMP-PKA途徑調控形態分化和致病性的分子機理，意義重大。

結題摘要

稻瘟病菌MoSom1是一個與釀酒酵母Flo8功能同源的轉錄調控因子，作用於cAMP-PKA信號途徑下游。本項目主要對MoSom1 PKA磷酸化位點、不同剪下體功能、互作蛋白及cAMP-PKA下游調控網路等進行了研究。通過對8個推測的MoSom1 PKA絲/蘇氨酸（S/T）磷酸化位點分別進行定點刪除突變，以及進一步的胺基酸殘基替換突變（將S227突變為A、E、V或Y）和以第227位胺基酸單磷酸化多肽抗體為探針的Western雜交分析，證明了S227是對MoSom1生物學功能起關鍵作用的PKA磷酸化位點。通過對稻瘟病菌MoSom1的6種不同剪下體（I1~I6）互補△Mosom1突變體的表型分析，發現MoSom1不同剪下體均有正常的生物學功能。稻瘟病菌基因組中除已報導的MoSOM1和TIG1外，還有另外5個含LisH結構域的蛋白編碼基因，基因敲除和突變體表型分析的結果表明，敲除MGG_00753基因僅引起菌落色素和致病性的微弱下降，MGG_01665和MGG_04137基因敲除突變體則沒有明顯表型，而敲除MGG_06742或MGG_09369基因可能是致死的。利用親和純化、SAGE表達譜測序和酵母雙雜交（Y2H）等方法獲得了與MoSom1互作的蛋白Cks1。△cks1突變體營養生長緩慢、菌落色素產生減少、不能產生分生孢子，同時喪失了對大麥和水稻的致病性。另外，闡明了稻瘟病菌轉錄因子Znf1在調控病菌形態分化和致病性中起重要作用，並通過qRT-PCT、Western雜交、Y2H等方法明確了稻瘟病菌轉錄調控因子MoSom1和Znf1參與cAMP-PKA和MAPK信號途徑的cross talk。上述研究結果進一步闡明了稻瘟病菌MoSom1的作用分子機制，加深了對cAMP-PKA信號途徑調控網路的認識。