微生物所发现野油菜黄单胞菌群体感应系统新功能

野油菜黄单胞菌（Xcc）可引起拟南芥、甘蓝等多种十字花科植物的黑腐病，是研究植物与病原细菌相互作用分子机理的重要模式菌。Xcc 基因组中具有一个 xccR/pip 遗传位点，是细菌发挥致病功能所必需的。XccR 是细菌群体感应转录因子 LuxR 的同源蛋白，因缺失相应的 LuxI 信号分子合成酶被称为 LuxR solo 蛋白。

在前期研究中，中国科学院微生物研究所研究员贾燕涛带领的研究小组在中科院院士方荣祥指导下发现，pip 基因（编码的脯氨酸亚氨基肽酶）缺失导致 Xcc 致病力下降，且 pip 的表达在植物中受到诱导，发现 XccR 通过感应植物信号，并与 pip 启动子上游的 luxXc box 结合调控 pip 的表达，这是国际上最早研究的受植物信号分子跨界调控的 LuxR solo 系统。最新研究发现：群体感应 LuxR solo 蛋白被首次发现可直接调控 III 型分泌系统效应因子 PIP 的表达；PIP 在调节细菌基因表达和植物宿主免疫过程中具有双重作用，即通过协调自身细胞内外环境，以“内外兼顾”的策略以利于侵染植物的复杂机制：一方面，PIP 作为细菌运动性的负调控因子，促进细菌胞内第二信使 c -di-GMP 积累，并抑制细菌鞭毛相关基因的表达；另一方面，当 Xcc 与植物宿主细胞接触时，PIP 蛋白又作为效应因子通过 III 型分泌系统注射到植物细胞内，干扰植物水杨酸抗病信号途径。

在植物 - 病原菌的相互作用过程中，细菌通过控制其运动性减少能源的消耗，并以细菌最有力的武器——III 型分泌系统将效应蛋白注入宿主细胞，干扰植物的免疫反应，揭示了 PIP 在病原菌在抵抗植物免疫过程中应对植物环境变化的新机制。

3 月 8 日，研究成果以 A dual role for proline iminopeptidase in regulating bacterial motility and host immunity 为题，在线发表在 Molecular Plant Pathology 上。方荣祥的博士生阚金红、安琳为论文共同第一作者，贾燕涛与方荣祥为论文共同通讯作者。研究工作得到了国家重点基础研究发展计划（973 计划）国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助。

文章来源：生物360