通过改造 EpiC2B 增强晚疫病抗性
机构名称:
¥ 1.0

木瓜蛋白酶样免疫蛋白酶 (PLCP) 是作物保护的有希望的工程目标,因为它们在番茄、玉米和柑橘等主要作物的植物免疫中发挥着重要作用 (Misas-Villamil 等人,2016 年)。病原体分泌的 PLCP 抑制剂种类繁多,凸显了这些蛋白酶在防御各种病原体方面的重要性。例如,番茄中质外体免疫 PLCP 疫霉菌抑制蛋白酶 1 (Pip1) 的消耗会导致对细菌、真菌和卵菌番茄病原体的超敏性 (Ilyas 等人,2015 年)。然而,Pip1 在野生型番茄中的免疫力并不理想,因为 Pip1 在感染过程中受到多种病原体分泌的抑制剂的抑制,例如来自卵菌晚疫病原体 Phytophthora infestans 的胱抑素样 EpiC2B (Tian 等人,2007)。在这里,我们测试了是否可以通过将 Pip1 改造成 EpiC2B 不敏感的蛋白酶来增加基于 Pip1 的对晚疫病的免疫力。为了指导 Pip1 诱变,我们使用 AlphaFold-Multimer 生成了 EpiC2B-Pip1 复合物的结构模型 (Evans 等人,2022)。该结构模型代表了胱抑素 (EpiC2B) 的三部分楔与木瓜蛋白酶 (Pip1) 的底物结合槽之间的经典相互作用。该模型表明,由于 Pip1 与 EpiC2B 的相互作用表面大于底物结合槽,因此可以对 Pip1 进行工程改造以防止抑制,而不会影响 Pip1 底物特异性(图 1a)。我们选择了九个残基对 Pip1 进行定向诱变,这些残基预计会直接与 EpiC2B 相互作用,但不在底物结合槽中(图 1a)。为了最大程度地破坏蛋白酶-抑制剂相互作用,我们将这些残基替换为带相反电荷的大氨基酸。随后

通过改造 EpiC2B 增强晚疫病抗性

通过改造 EpiC2B 增强晚疫病抗性PDF文件第1页

通过改造 EpiC2B 增强晚疫病抗性PDF文件第2页

通过改造 EpiC2B 增强晚疫病抗性PDF文件第3页