Fig.3 | Hypothetical model for Tin2

Fig.3 | Hypothetical model for Tin2 function. In the upper part the model for infection of maize with wild type U. maydis is depicted. Tin2 effector (red stars) is secreted, taken up by maize cells and is binding to the ZmTTK1 maize kinase (brown ellipsoid), which stabilizes the kinase and renders the kinase active. Active kinase is proposed to positively affect anthocyanin biosynthesis (purple) via the R transcription factor. Arrows and their thickness depict the activity of the anthocyanin and lignin pathway, respectively. The lower part depicts the situation that develops after infection with the tin2 mutant strain. In the absence of Tin2, ZmTTK1 is degraded and consequently more precursor may be available for lignin biosynthesis, leading to a reinforcement of plant cell walls (brown) which may be limiting fungal spread and nutrition.

The Cmu1 effector: The secreted chorismate mutase effector Cmu1 was the first effector of U. maydis for which we had unambiguously shown that the protein is taken up by host cells after secretion from fungal hyphae. This effector promotes virulence by lowering salicylate levels in infected tissue. Salicylic acid (SA) is a key plant defence hormone which plays an important role in local and systemic defense responses against biotrophic pathogens like U. maydis. As virulence of cmu1 deletion strains was only weakly attenuated compared to the wild type, we considered the possibility that U. maydis may possess alternative means to lower SA levels. We identified in the U. maydis genome a putative cytoplasmic salicylate hydroxylase, shy1, as one such candidate. shy1 was transcriptionally induced during the biotrophic stages of development, and the trigger for shy1 transcriptional induction was SA, suggesting the possibility of a SA-sensing mechanism in U. maydis. In addition, Shy1 activity was needed for growth on plates with SA as sole carbon source. However, in seedling infection assays, shy1 did not contribute to virulence. These results show that U.?maydis can use SA as carbon source and through this the fungus could conceivably lower the amounts of this plant defense hormone after infection. The lack of a virulence phenotype of ?shy1 strains most likely indicates that additional pathways exist that eliminate SA, i.e. enzymes that modify or conjugate SA, and that the corresponding genes are not expressed in axenic culture where we have seen the shy1 mutant growth phenotype.

With Cmu1 being the first translocated effector of U. maydis identified, we decided to map the translocation motif in Cmu1 to begin to analyze the translocation mechanism. To this end we generated a series of deletion mutants, which were first tested for their ability to complement an aro7 mutant of Saccharomyces cerevisiae. Mutants which were able to complement and thus had chorismate mutase activity, were subsequently tested for complementation of an U. maydis cmu1 mutant. This allowed us to map a motif of 20 amino acids downstream of the signal peptide that was not required for catalytic activity but was crucial for cmu1 function in U. maydis. Complementation could be restored when these 20 amino acids were replaced by a cell penetrating peptide from HIV Tat-protein. Orthologous proteins to Cmu1 from other smut fungi display only about 30 % identity with U. maydis Cmu1, but were nevertheless able to complement the virulence defect of the U. maydis cmu1 mutant, suggesting that they must also be taken up by plant cells. The sequence of the 20 amino acid stretch of Cmu1 downstream of the signal peptide also aligned very poorly and revealed only one conserved amino acid residue (Asp40) and two positions where amino acids with strongly similar properties are found (Asp37 and Leu39). To determine whether conserved amino acids in the 20 amino acid motif are required for function, Asp37 and Asp40 in Cmu1 were both substituted with Ala. The respective double mutant was unable to complement the virulence defect of the cmu1 deletion strain, suggesting that this region may in fact constitute the host uptake motif. Furthermore, microscopic studies indicate host membrane association of N-terminally tagged mCherry-Cmu1 fusion proteins in infected maize tissue, and this association depends on the presumed translocation motif. We suggest that Cmu1 may bind a membrane-associated receptor. Our current efforts lie in the identification of this molecule and in determining the structure of the Cmu1 domain that is implicated in binding and uptake.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Fig.3 | รุ่นสมมุติสำหรับฟังก์ชัน Tin2 ในส่วนบน เป็นแสดงแบบการติดเชื้อของข้าวโพดกับ maydis สหรัฐชนิดป่า Tin2 effector (ดาวแดง) เป็น secreted ถูกใช้ โดยเซลล์ข้าวโพด และจะผูกกับ kinase ZmTTK1 ข้าวโพด (สีน้ำตาลทรงรี), kinase แรง และวาทกรรม kinase ใช้งานอยู่ มีเสนองาน kinase บวกมีผลต่อการสังเคราะห์มีโฟเลทสูงที่ (สีม่วง) ผ่านตัว transcription R ลูกศรและความหนาแสดงกิจกรรมของทางเดินมีโฟเลทสูงและ lignin ตามลำดับ ส่วนด้านล่างแสดงให้เห็นสถานการณ์ที่พัฒนาหลังจากการติดเชื้อมีสายพันธุ์กลายพันธุ์ tin2 ในการขาดงานของ Tin2, ZmTTK1 จะเสื่อมโทรม และดังนั้น สารตั้งต้นเพิ่มมากขึ้นอาจใช้สำหรับการสังเคราะห์ lignin นำไปเสริมสร้างพืชเซลล์ผนัง (สีน้ำตาล) ซึ่งอาจจำกัดการแพร่กระจายของเชื้อราและโภชนาการCmu1 effector: effector mutase secreted chorismate เป็น Cmu1 ถูก effector แรกของ maydis สหรัฐซึ่งเราได้อย่างชัดเจนแสดงว่า โปรตีนจะถูกใช้ โดยเซลล์โฮสต์หลังจากหลั่งจาก hyphae เชื้อรา Effector นี้ส่งเสริม virulence โดยลดระดับซาลิไซเลตในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ กรดซาลิไซลิ (SA) เป็นฮอร์โมนป้องกันพืชหลักที่มีบทบาทสำคัญในการป้องกันประเทศ และระบบตอบสนองต่อโรค biotrophic เช่นสหรัฐ maydis เป็น virulence ของสายพันธุ์ cmu1 ลบได้เฉพาะ weakly ไฟฟ้าเคร...เมื่อเทียบกับป่าชนิด เราพิจารณาความเป็นไปได้ว่า สหรัฐ maydis อาจมีวิธีอื่นในการลดระดับ SA เราระบุในจีโนม maydis สหรัฐมีซาลิไซเลต cytoplasmic putative hydroxylase, shy1 เป็นผู้หนึ่งดังกล่าว shy1 transcriptionally ได้ถูกทำให้เกิดระหว่างขั้นตอน biotrophic ของการพัฒนา และทริกเกอร์การเหนี่ยวนำ transcriptional shy1 SA การแนะนำของระบบไร้สาย SA ในสหรัฐ maydis นั้น , Shy1 กิจกรรมจำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตบนแผ่นกับ SA เป็นแหล่งคาร์บอนแต่เพียงผู้เดียว อย่างไรก็ตาม ในแหล่งติดเชื้อ assays, shy1 ไม่ได้ไม่ร่วม virulence ผลเหล่านี้แสดงว่า U.maydis สามารถใช้ SA เป็นแหล่งคาร์บอน และผ่านนี้ เชื้อราสามารถดักรอลดจำนวนฮอร์โมนนี้ป้องกันหลังจากติดเชื้อ การขาดของ phenotype virulence ของ? สายพันธุ์ shy1 อาจบ่งชี้ว่า มนต์เพิ่มเติมอยู่ที่กำจัดซา เช่นเอนไซม์ที่ปรับเปลี่ยน หรือสังยุค SA และว่า ยีนที่เกี่ยวข้องจะไม่แสดงในเพาะที่เราได้เห็น phenotype กลายพันธุ์การเจริญเติบโต shy1กับ Cmu1 เป็น effector translocated แรกของ maydis สหรัฐระบุ เราตัดสินใจแผนผังแปลนการสับเปลี่ยนใน Cmu1 เพื่อเริ่มต้นการวิเคราะห์กลไกการสับเปลี่ยน เพื่อการนี้ เราสร้างชุดของสายพันธุ์การลบ ซึ่งก่อนทดสอบสำหรับความสามารถในการเติมเต็มเป็น mutant aro7 ของ Saccharomyces cerevisiae สายพันธุ์ที่สามารถเติมเต็ม และมีกิจกรรม mutase chorismate ทดสอบสำหรับ complementation เป็น mutant cmu1 maydis สหรัฐในเวลาต่อมา นี้ให้เราแผนที่แปลนของ 20 กรดอะมิโนน้ำของเพปไทด์สัญญาณที่ไม่จำเป็นสำหรับกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยา แต่สำคัญสำหรับฟังก์ชัน cmu1 ในประเทศ maydis ไม่สามารถคืนค่า complementation เมื่อกรดอะมิโนเหล่านี้ 20 มาแทนเพปไทด์ผิวหนังเซลล์จากททท.โปรตีนของเชื้อเอชไอวี โปรตีน Orthologous เพื่อ Cmu1 จากจอแสดงผลเชื้อรา smut อื่น ๆ เพียงประมาณ 30% ตัวกับสหรัฐ maydis Cmu1 แต่ถูกอย่างไรก็ตามสามารถที่จะเติมเต็มข้อบกพร่อง virulence ของสหรัฐ maydis cmu1 mutant แนะนำที่ พวกเขาต้องยังสามารถถูกใช้ โดยเซลล์พืช ลำดับของกรดอะมิโน 20 ของชาย Cmu1 น้ำของเพปไทด์สัญญาณที่ยัง จัดไม่ดีมาก และการเปิดเผยเพียงกรดอะมิโนที่นำสารตกค้าง (Asp40) และสองตำแหน่งที่การค้นพบกรดอะมิโน มีคุณสมบัติคล้ายกันอย่างยิ่ง (Asp37 และ Leu39) การตรวจสอบว่า นำกรดอะมิโนในแปลน 20 กรดอะมิโนจำเป็นสำหรับฟังก์ชัน Asp37 และ Asp40 ใน Cmu1 มีทั้งแบบอบ Ala. Mutant คู่นั้น ๆ ไม่สามารถเติมเต็มความบกพร่อง virulence ของพันธุ์การลบ cmu1 แนะนำที่ นี้ในความเป็นจริงอาจเป็นสาระสำคัญต่อการเจริญของโฮสต์ นอกจากนี้ กล้องจุลทรรศน์ศึกษาระบุสมาคมเยื่อโฮสต์ของ N พฤติกรรมแท็ก mCherry Cmu1 อาหารโปรตีนในเนื้อเยื่อข้าวโพดติดเชื้อ และความสัมพันธ์นี้ขึ้นอยู่กับแปลน presumed การสับเปลี่ยน เราขอแนะนำว่า Cmu1 อาจผูกตัวรับที่เยื่อเกี่ยวข้อง ความพยายามของเราปัจจุบันอยู่ ในรหัสของโมเลกุลนี้ และ ในการกำหนดโครงสร้างของโดเมน Cmu1 ที่เกี่ยวข้องในการผูกและดูดซับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูปที่ 3 | รูปแบบสมมุติสำหรับการทำงาน Tin2 ในส่วนบนแบบจำลองสำหรับการติดเชื้อของข้าวโพดกับป่าประเภท maydis U. เป็นภาพ Effector Tin2 (ดาวสีแดง) จะหลั่ง, นำขึ้นโดยเซลล์ข้าวโพดและมีผลผูกพันกับไคเนสข้าวโพด ZmTTK1 (ทรงรีสีน้ำตาล) ซึ่งการรักษาและทำให้ไคเนสไคเนสที่ใช้งานอยู่ ไคเนสที่ใช้งานจะเสนอให้บวกส่งผลกระทบต่อการสังเคราะห์ anthocyanin (สีม่วง) ผ่านถอดความปัจจัย R ลูกศรและความหนาของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงการทำงานของทางเดิน anthocyanin และลิกนินตามลำดับ ส่วนล่างแสดงให้เห็นถึงสถานการณ์ที่พัฒนาหลังจากการติดเชื้อที่มีสายพันธุ์ที่กลายพันธุ์ tin2 ในกรณีที่ไม่มี Tin2, ZmTTK1 เป็นเสื่อมโทรมจึงผู้นำมากขึ้นอาจจะใช้ได้สำหรับการสังเคราะห์ลิกนินที่นำไปสู่การเสริมแรงของผนังเซลล์พืช (สีน้ำตาล) ซึ่งอาจจะ จำกัด การแพร่กระจายของเชื้อราและโภชนาการ. Effector Cmu1: หลั่ง Effector chorismate mutase Cmu1 ถูก Effector แรกของ U. maydis ที่เราได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าโปรตีนที่ถูกนำขึ้นมาจากเซลล์โฮสต์หลังจากที่หลั่งจากเส้นใยของเชื้อรา Effector นี้จะช่วยส่งเสริมความรุนแรงโดยการลดระดับซาลิไซเลตในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ กรดซาลิไซลิ (SA) เป็นฮอร์โมนพืชการป้องกันที่สำคัญที่มีบทบาทสำคัญในการตอบสนองการป้องกันประเทศและระบบต่อต้านเชื้อโรค biotrophic เช่น U. maydis ในขณะที่ความรุนแรงของ cmu1 สายพันธุ์ลบเป็นเพียงจางอ่อนเมื่อเทียบกับป่าประเภทเราพิจารณาความเป็นไปได้ที่ U. maydis อาจมีวิธีการอื่นที่จะลดระดับ SA เราระบุไว้ในจีโนม U. maydis hydroxylase ซาลิไซนิวเคลียสสมมุติ shy1 เป็นหนึ่งในผู้สมัครชิงตำแหน่งดังกล่าว shy1 ถูกชักนำ transcriptionally ในระหว่างขั้นตอนของการพัฒนา biotrophic และทริกเกอร์สำหรับการเหนี่ยวนำการถอดรหัส shy1 เป็น SA บอกเป็นไปได้ของกลไก SA-ตรวจวัดใน U. maydis นอกจากนี้กิจกรรม Shy1 เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตบนจานที่มี SA เป็นแหล่งคาร์บอน แต่เพียงผู้เดียว อย่างไรก็ตามในต้นกล้าการตรวจการติดเชื้อ shy1 ไม่ได้นำไปสู่ความรุนแรง ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า U. ? maydis สามารถใช้ SA เป็นแหล่งคาร์บอนและผ่านทางนี้เชื้อรากลัวจะลดปริมาณของฮอร์โมนป้องกันพืชชนิดนี้หลังจากการติดเชื้อ ขาดต้นของความรุนแรง? shy1 สายพันธุ์ส่วนใหญ่จะแสดงให้เห็นว่าทางเดินเพิ่มเติมมีอยู่ที่ขจัด SA, เอนไซม์คือที่ปรับเปลี่ยนหรือผัน SA, และยีนที่เกี่ยวข้องจะไม่แสดงในวัฒนธรรมปลอดเชื้อที่เราได้เห็นการเจริญเติบโตของฟีโนไทป์ shy1 กลายพันธุ์ด้วย Cmu1 เป็น Effector translocated แรกของ U. maydis ระบุเราตัดสินใจที่จะ map บรรทัดฐานการโยกย้ายใน Cmu1 ที่จะเริ่มต้นในการวิเคราะห์กลไกการโยกย้าย ด้วยเหตุนี้เราสร้างชุดของการกลายพันธุ์ลบซึ่งได้มีการทดสอบครั้งแรกสำหรับความสามารถในการเติมเต็ม aro7 กลายพันธุ์ของ Saccharomyces cerevisiae การกลายพันธุ์ที่มีความสามารถที่จะเติมเต็มและทำให้มีกิจกรรม mutase chorismate, มีการทดสอบต่อมา complementation ของมนุษย์กลายพันธุ์ U. maydis cmu1 นี้ช่วยให้เราสามารถ map บรรทัดฐานของ 20 กรดอะมิโนเปปไทด์ปลายน้ำของสัญญาณที่ไม่จำเป็นสำหรับการเร่งปฏิกิริยา แต่เป็นเรื่องสำคัญมากสำหรับการทำงานใน cmu1 U. maydis complementation จะได้รับการบูรณะเมื่อเหล่านี้ 20 กรดอะมิโนที่ถูกแทนที่ด้วยเซลล์ทะลุเปปไทด์จากเอชไอวีตาดโปรตีน โปรตีน Orthologous เพื่อ Cmu1 จากการแสดงอื่น ๆ เชื้อราเขม่าตัวตนเพียงประมาณ 30% ที่มี U. maydis Cmu1 แต่ก็ยังคงสามารถที่จะเติมเต็มความบกพร่องที่รุนแรงของการกลายพันธุ์ U. maydis cmu1 ชี้ให้เห็นว่าพวกเขายังจะต้องนำขึ้นมาจากเซลล์พืช ลำดับของการยืดกรดอะมิโน 20 จาก Cmu1 ปลายน้ำของเปปไทด์สัญญาณยังชิดมากไม่ดีและเผยให้เห็นเพียงคนเดียวที่ป่าสงวนตกค้างกรดอะมิโน (Asp40) และสองตำแหน่งที่กรดอะมิโนที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกันอย่างยิ่งที่มีการค้นพบ (Asp37 และ Leu39) การตรวจสอบว่าการอนุรักษ์กรดอะมิโนในบรรทัดฐานกรดอะมิโน 20 ที่จำเป็นสำหรับการทำงาน Asp37 และ Asp40 ใน Cmu1 ทั้งสองแทนด้วย Ala. กลายพันธุ์แต่ละคู่ก็ไม่สามารถที่จะเติมเต็มความบกพร่องที่รุนแรงของความเครียดลบ cmu1 บอกว่าภูมิภาคนี้อาจ ในความเป็นจริงเป็นบรรทัดฐานดูดซึมโฮสต์ นอกจากนี้การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์บ่งชี้เจ้าภาพสมาคมเมมเบรนของ N-หนักติดแท็กโปรตีน mCherry-Cmu1 ในเนื้อเยื่อข้าวโพดที่ติดเชื้อและสมาคมนี้ขึ้นอยู่กับบรรทัดฐานโยกย้ายสันนิษฐานว่า เราขอแนะนำให้ Cmu1 อาจผูกรับเมมเบรนที่เกี่ยวข้อง ความพยายามของเราในปัจจุบันอยู่ในตัวของโมเลกุลนี้และในการกำหนดโครงสร้างของโดเมน Cmu1 ที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการผูกพันและการดูดซึม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

fig.3 | สมมุติแบบฟังก์ชัน tin2 . ในส่วนบนรูปแบบการติดเชื้อของข้าวโพดกับป่าประเภท U . maydis เป็นภาพ . tin2 โต้ง ( ดาวแดง ) หลั่ง ถ่ายขึ้นโดยข้าวโพดเซลล์และผูกกับ zmttk1 ข้าวโพดไคเนส ( สีน้ำตาลทรงรี ) ซึ่งคง kinase kinase และแสดงในงานปราดเปรียว ไคเนส เสนอให้มีผลกระทบทางบวกต่อวิถีการสังเคราะห์แอนโธไซยานิน ( สีม่วง ) ผ่าน R ถอดความปัจจัย ลูกศรและความหนาของพวกเขาแสดงให้เห็นถึงกิจกรรมของแอนโธไซยานินและลิกนิน ) ตามลำดับ ส่วนล่างแสดงให้เห็นสถานการณ์ที่เกิดขึ้นหลังจากการติดเชื้อกับความเครียด tin2 กลายพันธุ์ ในการขาดของ tin2 ,zmttk1 มีการสลายตัว และจากนั้น มากกว่าสารตั้งต้นอาจไม่สามารถใช้ได้สำหรับลิกนินในด้านเสริมของผนังเซลล์พืช ( สีน้ำตาล ) ซึ่งอาจจะ จำกัด การกระจายของเชื้อราและโภชนาการ .

( cmu1 : หลั่ง chorismate มิวเตส ( cmu1 เป็นกระแรกของสหรัฐอเมริกา20 ที่เรามีกันแสดงให้เห็นว่าโปรตีนขึ้นมา โดยหลังจากการหลั่งจากเซลล์โฮสต์เส้นใยรา . โต้งนี้ส่งเสริมความรุนแรง โดยการลดระดับซาลิไซเลทในเนื้อเยื่อที่ติดเชื้อ กรด salicylic ( SA ) เป็นพืชที่สําคัญการป้องกันฮอร์โมนซึ่งมีบทบาทสำคัญในท้องถิ่นและการตอบสนองการป้องกันระบบต่อต้านเชื้อโรค biotrophic เช่น U . maydis .ตามความรุนแรงของการ cmu1 สายพันธุ์เป็นเพียงอย่างอ่อนลดเมื่อเทียบกับประเภทป่า เราพิจารณาความเป็นไปได้ที่ U . maydis อาจมีทางเลือกหมายถึง ลดลงในระดับ เราระบุใน U . maydis จีโนมการแสดงออกนี้เป็นคน hydroxylase shy1 , เป็นผู้สมัครหนึ่งเช่น shy1 คือ transcriptionally ที่เกิดในระหว่างขั้นตอน biotrophic ของการพัฒนาและกระตุ้นให้ shy1 particle induction คือซาชี้ให้เห็นความเป็นไปได้ของซาจากกลไกใน U . maydis . นอกจากนี้ กิจกรรม shy1 ที่จําเป็นสําหรับการเจริญเติบโตบนแผ่นกับซาเป็นแหล่งคาร์บอน อย่างไรก็ตาม พบการติดเชื้อต้นกล้า , shy1 ไม่ได้สนับสนุนความรุนแรง . ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่า วู ?20 สามารถใช้ซาเป็นแหล่งคาร์บอนและผ่านนี้เชื้อราที่น่ากลัวจะลดปริมาณของพืชนี้ป้องกันฮอร์โมนหลังจากการติดเชื้อ ขาดภาวะของโรค ? shy1 สายพันธุ์มากที่สุด พบว่า แนวทางเพิ่มเติมมีอยู่ที่ขจัดสา ได้แก่ เอนไซม์ที่ปรับเปลี่ยนหรือเบสซา