グルカナーゼ阻害剤タンパク質の分子クローニングと特性評価：植物病原体による反抗的なメカニズムの共進化

微生物攻撃に対する特徴的な植物の反応は、ベータ-1,3/1,6-の分解を通じて、植物の防御に重要な役割を果たすと考えられているエンドベタ-1,3-グルカナーゼの生産です。病原体細胞の壁のグルカン、または間接的に、追加の植物防御を誘​​発するオリゴ糖のエリシターを放出することにより。大豆の病原体であるOomycete Phythora Sojaeによって分泌され、植物宿主のエンドグルカナーゼ活性を特異的に阻害する、グルカナーゼ阻害剤タンパク質（GIP）と呼ばれるタンパク質のクラスの配列決定と特性評価を報告します。GIPは、Serプロテアーゼのトリプシンクラスと相同ですが、必須触媒トライアドの1つ以上の残基が存在しないため、タンパク質分解的に機能しません。ただし、タンパク質間相互作用の特徴である特定の構造的特徴は保存されており、植物病原体研究で以前に説明されていない作用メカニズムを示唆しています。また、GIP1の高親和性リガンドとして機能する2つの大豆エンドグルカナーゼの同定を報告します。egaseb。gip1には関連性が示されていません。in vitroでは、GIP1は、P。sojae細胞壁からのエリシター活性グルカンオリゴ糖のエガセア媒介放出を阻害します。さらに、GIPと大豆エンドグルカナーゼは、大豆の根の病因中にin vivoで相互作用します。GIPは、植物の病原体が植物の防御反応を抑制し、重要な病原性決定因子として機能するために植物の病原体が使用する新規の反抗的な武器を表しています。

A characteristic plant response to microbial attack is the production of endo-beta-1,3-glucanases, which are thought to play an important role in plant defense, either directly, through the degradation of beta-1,3/1,6-glucans in the pathogen cell wall, or indirectly, by releasing oligosaccharide elicitors that induce additional plant defenses. We report the sequencing and characterization of a class of proteins, termed glucanase inhibitor proteins (GIPs), that are secreted by the oomycete Phytophthora sojae, a pathogen of soybean, and that specifically inhibit the endoglucanase activity of their plant host. GIPs are homologous with the trypsin class of Ser proteases but are proteolytically nonfunctional because one or more residues of the essential catalytic triad is absent. However, specific structural features are conserved that are characteristic of protein-protein interactions, suggesting a mechanism of action that has not been described previously in plant pathogen studies. We also report the identification of two soybean endoglucanases: EGaseA, which acts as a high-affinity ligand for GIP1; and EGaseB, with which GIP1 does not show any association. In vitro, GIP1 inhibits the EGaseA-mediated release of elicitor-active glucan oligosaccharides from P. sojae cell walls. Furthermore, GIPs and soybean endoglucanases interact in vivo during pathogenesis in soybean roots. GIPs represent a novel counterdefensive weapon used by plant pathogens to suppress a plant defense response and potentially function as important pathogenicity determinants.