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CELL RES ：萬(wàn)建民院士丨鈣離子啟動(dòng)免疫系統(tǒng)的分子機(jī)制
期刊：cell research
主題：鈣離子啟動(dòng)免疫系統(tǒng)的分子機(jī)制
標(biāo)題：A cyclic nucleotide-gated channel mediates cytoplasmic calcium elevation and disease resistance in rice
影響因子：17.848
檢測(cè)指標(biāo)：Ca2+流速
檢測(cè)部位：水稻葉肉細(xì)胞
Ca2+流速流實(shí)驗(yàn)處理方法：
水稻幼苗，10uM chitin或10uM flg22肽瞬時(shí)脅迫
Ca2+流速流實(shí)驗(yàn)測(cè)試液成份：
0.2mM CaCl2, 0.1mM NaCl, 0.1mM MgCl2 and 0.1mM KCl,pH 5.2
作者：中國(guó)農(nóng)科院萬(wàn)建民、王家昌
英文摘要
The transient elevation of cytoplasmic calcium is essential for pathogen-associated molecular pattern (PAMP)-triggered immunity (PTI). However, the calcium channels responsible for this process have remained unknown.
Here, we show that rice CDS1 (CELL DEATH and SUSCEPTIBLE to BLAST 1) encoding OsCNGC9, a cyclic nucleotide-gated channel protein, positively regulates the resistance to rice blast disease. We show that OsCNGC9 mediates PAMP-induced Ca2+ influx and that this event is critical for PAMPs-triggered ROS burst and induction of PTI-related defense gene expression. We further show that a PTI-related receptor-like cytoplasmic kinase OsRLCK185 physically interacts with and phosphorylates OsCNGC9 to activate its channel activity.
Our results suggest a signaling cascade linking pattern recognition to calcium channel activation, which is required for initiation of PTI and disease resistance in rice.
中文摘要（谷歌機(jī)翻）
細(xì)胞質(zhì)鈣的瞬時(shí)升高對(duì)病原體相關(guān)分子模式（PAMP）- 觸發(fā)免疫（PTI）至關(guān)重要。然而，負(fù)責(zé)該過(guò)程的鈣通道仍然未知。
在這里，我們顯示編碼OsCNGC9（環(huán)核苷酸門(mén)控通道蛋白）的水稻CDS1（CELL DEATH和SUSCEPTIBLE to BLAST 1）正向調(diào)節(jié)對(duì)稻瘟病的抗性。我們顯示OsCNGC9介導(dǎo)PAMP誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流，并且該事件對(duì)于PAMPs觸發(fā)的ROS爆發(fā)和誘導(dǎo)PTI相關(guān)的防御基因表達(dá)是至關(guān)重要的。我們進(jìn)一步顯示PTI相關(guān)受體樣細(xì)胞質(zhì)激酶OsRLCK185與OsCNGC9物理相互作用并使其磷酸化以激活其通道活性。
我們的研究結(jié)果表明信號(hào)級(jí)聯(lián)將模式識(shí)別與鈣通道激活聯(lián)系起來(lái)，這是啟動(dòng)水稻PTI和抗病性所必需的。
結(jié)果表明：響應(yīng)于幾丁質(zhì)或flg22刺激，WT葉肉細(xì)胞比cds1葉肉細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)烈且快速的Ca2+流入（圖3a，b和補(bǔ)充信息，圖S6）。這些結(jié)果表明OsCNGC9可以介導(dǎo)水稻PTI中的Ca2+流入，并且這種能力在cds1突變體中受損。
結(jié)果表明：響應(yīng)幾丁質(zhì)刺激，Nipponbare葉肉細(xì)胞比Osrlck185/ 55雙突變體葉肉細(xì)胞，表現(xiàn)出快速的Ca2+內(nèi)流（圖e）。此外，在幾丁質(zhì)處理Oscerk1敲除突變體后未觀察到顯著的Ca2+流入（圖f）。這些結(jié)果共同表明OsRLCK185及其緊密同源物OsRLCK55參與水稻抗稻瘟病和PAMP誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流的調(diào)節(jié)。
結(jié)果表明：在PAMPs刺激后，與Kitaake植物相比，OsCNGC9-OE轉(zhuǎn)基因植物的葉肉細(xì)胞顯示出更強(qiáng)的Ca2+流入。結(jié)合其他實(shí)驗(yàn)表明，OsCNGC9是水稻PTI的限速正調(diào)控因子。