近日，中国农业科学院植物保护研究所粮食作物真菌病害监测与防控团队在《New Phytologist》在线发表题为“Effector secretion and stability in the maize anthracnose pathogen Colletotrichum graminicola requires N-linked protein glycosylation and the ER chaperone pathway”的论文。该论文发现N-糖基化修饰通过维持内质网伴侣蛋白CgCNX1的稳定性参与调控禾谷炭疽菌效应蛋白分泌和致病的新机制。
蛋白质N-糖基化修饰被广泛证明在植物病原真菌侵染过程中发挥重要作用，然而其影响病原菌致病的相关机制尚不清楚。由禾谷炭疽菌（ Colletotrichum graminicola ）侵染引起的玉米炭疽茎腐病造成严重产量损失，极大威胁玉米安全生产。
该研究首先通过N-糖基化修饰抑制剂衣霉素处理证实了N-糖基化修饰是禾谷炭疽菌生长发育和致病力所必需的。随后通过对禾谷炭疽菌营养生长和侵染阶段的N-糖基化定量蛋白质组学分析，发现内质网质量控制（ERQC）通路几乎所有蛋白被N-糖基化修饰，表明N-糖基化修饰能够调控内质网中蛋白的修饰、加工和质量控制。阻断CgALG3介导的N-糖基化修饰引起禾谷炭疽菌强烈的内质网应激压力以及生长和致病力缺陷。进一步对禾谷炭疽菌内质网质量控制通路蛋白CgCNX1糖基化修饰功能研究发现，N-糖基化修饰通过维持内质网伴侣蛋白的稳定性调控禾谷炭疽菌效应蛋白分泌和致病力。该研究揭示了N-糖基化修饰参与禾谷炭疽菌生长发育和致病过程的分子调控机制，为研发针对蛋白糖基化修饰的玉米炭疽茎腐病的防控方法提供了分子靶标。
中国农业科学院植物保护研究所和深圳农业基因组研究所联合培养博士后梅杰为该论文的第一作者，刘文德研究员为该论文的通讯作者。该研究得到中国农科院农业科技创新工程(ASTIP)等项目资助。
论文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.19213
日期：2023-08-27
