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拟南芥泛素连接酶BAR1在植物天然免疫中的功能

拟南芥泛素连接酶BAR1在植物天然免疫中的功能
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  • 批准号:31371247
  • 批准年度: 2013年
  • 学科分类:植物分子遗传(C060101) |
  • 项目负责人:吕东平
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心
  • 资助金额:80万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2014年01月01日 至 2017年12月31日
  • 中文关键词: 拟南芥;泛素连接酶;BAR1;植物;免疫
  • 英文关键词:Ubiquitin Ligase;Plant Innate Immunity;Functional Genomics;Phosphorylation;Signal Transduction

项目摘要

中文摘要

病害是影响农作物产量的重要因素之一。植物对于病原菌的防御主要依赖于天然免疫等系统。植物天然免疫包含PTI和ETI 两个层面。FLS2介导的免疫是研究最为广泛的PTI信号通路之一,但仍有许多"盲点",如BIK1的下游组分仍然未知。 在前期工作中,我们发现一个拟南芥RING类泛素连接酶,BAR1(BIK1 Associated RING Ubiquitin Ligase1),可以与BIK1的相结合,而且flg22的处理可以促进二者的结合。同时,BIK1能磷酸化BAR1。为了解析BAR1与BIK1在免疫通路中的关系,阐明BAR1在免疫信号转导中的功能,我们将开展以下研究:1)分析BAR1遗传材料的免疫表型,2)解析BIK1磷酸化BAR1的功能,3)鉴定BAR1的泛素连接酶活性在免疫信号转导中的作用等。

英文摘要

Plants live in an environment with a diverse array of microorganisms. Innate immunity (composed of PTI & ETI) is important for plants to thwart off a broad spectrum of potential pathogens. The FLS2-mediated signaling is one of the best-characterized PTI pathways. However, there are still gaps in the PTI signaling. For example, what is the component directly downstream to BIK1, a key player in PTI signaling ? Based on our preliminary data, we found that a RING ubiquitin ligase, BAR1 (BIK1 Associated RING Ubiquitin Ligase1) was associated with BIK1. Furthermore, the association between BAR1 and BIK1 was enhanced by flg22 treatment. Additionally, BIK1 is able to phosphorylate BAR1 in vitro. To investigate the exact role of BAR1 in PTI signaling and elucidate the relationship between BAR1 and BIK1 in FLS2-mediated signaling, we are planning to perform the following experiments using multiple approaches: the confirmation of interaction between BAR1 and BIK1 both in vitro and in vivo; immunity phenotype analysis of BAR1-derived T-DNA mutants and over-expression transgenic plants; examining the function of BAR1 phosphorylation by BIK1 in innate immunity; configuring out the role of E3 ubiquitin ligase activity of BAR1 in PTI signaling.

结题摘要

植物对于病原菌的防御主要依赖于天然免疫系统。植物天然免疫包含PTI和ETI 两个层面。FLS2介导的免疫是研究最为广泛的PTI信号通路之一。蛋白质泛素化在天然免疫信号转导过程中发挥重要的调控作用。但目前已报道的免疫组分泛素化均为多聚泛素化。对于单泛素化在天然免疫中的调控作用知之甚少。我们发现,一个拟南芥RING类泛素连接酶,BAR1(BIK1 Associated RING Ubiquitin Ligase1),可以与BIK1相结合,并对BIK1发生单泛素化修饰。BAR1及其同源基因BAR2的双突变体对于flg22处理较野生型更加敏感,对丁香假单胞杆菌的抗性较野生型更强,因此BAR1/2在天然免疫中起负调控作用。另外,在本项目开展过程中,为了研究BAR1 对BIK1的泛素化修饰,我们建立了一套研究蛋白质泛素化的新方法。利用合成生物学的手段,将编码植物蛋白泛素化组分的五个基因在同一大肠杆菌细胞中表达,从而实现了植物泛素化途径在细菌中的重建。该系统提供了一种研究植物蛋白质泛素化的新方法。

评估说明

    国家自然科学基金项目“拟南芥泛素连接酶BAR1在植物天然免疫中的功能”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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