病因関連タンパク質1のステロール結合活性は、抗菌タンパク質の作用様式を明らかにしています

病因に関連するタンパク質は、病原体チャレンジに蓄積したタンパク質のセットとしての植物の生来の免疫の発見において、50年前に先駆的な役割を果たしました。これらのタンパク質の中で最も豊富な病因に関連する1（PR-1）は、植物免疫シグナル伝達のマーカーとして、植物タンパク質と呼ばれる最も言及されている小さな抗菌タンパク質をコードします。ただし、PR-1タンパク質の生化学的活性と作用様式はとらえどころのないままです。ここでは、PR-1タンパク質がステロールを結合する能力に関する遺伝的および生化学的証拠を提供し、病原体の成長に対する阻害効果が病原体からのステロールの隔離によって引き起こされることを実証します。我々の発見を支持して、卵菌の植物球などのステロール・オーポソロフォーム病原体はPR-1に特に敏感ですが、ステロール生成性病原体は、ステロール生合成が危険にさらされる場合にのみ非常に敏感になります。私たちの結果は、PR-1発現が強化された植物が卵菌の病原体に対して特によく保護されていることを示す以前の発見と一致しています。

Pathogenesis-related proteins played a pioneering role 50 years ago in the discovery of plant innate immunity as a set of proteins that accumulated upon pathogen challenge. The most abundant of these proteins, PATHOGENESIS-RELATED 1 (PR-1) encodes a small antimicrobial protein that has become, as a marker of plant immune signaling, one of the most referred to plant proteins. The biochemical activity and mode of action of PR-1 proteins has remained elusive, however. Here, we provide genetic and biochemical evidence for the capacity of PR-1 proteins to bind sterols, and demonstrate that the inhibitory effect on pathogen growth is caused by the sequestration of sterol from pathogens. In support of our findings, sterol-auxotroph pathogens such as the oomycete Phytophthora are particularly sensitive to PR-1, whereas sterol-prototroph fungal pathogens become highly sensitive only when sterol biosynthesis is compromised. Our results are in line with previous findings showing that plants with enhanced PR-1 expression are particularly well protected against oomycete pathogens.