毛颖波研究组揭示昆虫效应子通过内吞进入植物细胞的分子机制
文章来源：分子植物科学卓越创新中心 | 发布时间：2023-10-19 | 【】 【】
2023年10月17日，国际著名期刊nature communications在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心中国科学院昆虫发育与进化生物学重点实验室毛颖波研究组题为“endocytosis-mediated entry of a caterpillar effector into plants is countered by jasmonate”的研究论文。该研究揭示了咀嚼式害虫棉铃虫口器分泌物效应蛋白harp1通过结合ctl1、patl2和tet8蛋白以内吞的方式进入植物细胞，抑制防御激素茉莉素(ja)信号传递，同时ja通过抑制内吞作用和囊泡对harp1的加载能力来限制其转运。从而效应子和ja在植物和昆虫之间建立了一个防御和反防御回路。
在植物与病虫害互作中，植物识别病虫害相关分子模式，触发相应的防御/免疫反应。作为适应，病虫害分泌效应子抑制植物的防御。病原细菌通过自身特有的分泌系统，向植物分泌效应子，病原真菌通过脂筏介导的内吞作用进入植物细胞。而昆虫效应子进入植物细胞的转运机制并不清楚。利用活细胞成像和实时蛋白跟踪，我们发现棉铃虫(helicoverpa armigera)口器分泌物中的效应子harp1通过蛋白介导的内吞作用进入植物细胞。电镜、免疫组化等实验为内吞介导harp1进入植物细胞提供了直接证据。harp1靶定到植物膜泡运输相关蛋白ctl1、patl2和tet8从而向植物转运。另一方面植物防御激素茉莉素(ja)通过抑制内吞作用和抑制膜泡对harp1的加载能力来限制harp1进入植物。结合先前的工作，harp1通过与jaz阻遏蛋白相互作用阻断ja信号传导（chen et al., 2019. pnas），该工作揭示了效应子和ja之间建立的防御和反防御回路，反映了植物和昆虫之间强大的军备竞赛。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心博士生闫紫微和已毕业陈芳艳博士为本文的共同第一作者，毛颖波研究员为通讯作者。高彩吉教授、晁代印研究员、蔡文娟博士、马斌博士和刘宁菁博士以及研究组成员王牧阳博士、陈春雨博士(已毕业)、研究生张鲜、吴曼妮及刘杰参与了该研究。特别感谢中国科学院分子植物科学卓越创新中心王佳伟研究员的宝贵建议，以及公共技术服务中心的支持和帮助。研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国科学院先导科技专项、植物性状形成与塑造重点实验室（中国科学院）、中国科学院昆虫发育与进化生物学重点实验室的资助。
论文链接：
效应子(harp1) 与茉莉素之间的防御与反防御回路
