植物の病原体が植物の防御を克服する1つの方法は、エフェクタータンパク質を生成することです。エフェクタータンパク質は、植物細胞への病原体によって分泌される分子です。植物細胞の内部に入ると、エフェクタータンパク質は植物の免疫応答を妨害し、感染の影響を受けやすくなります。
エフェクタータンパク質は、さまざまな異なる植物タンパク質を標的とすることができます。一部のエフェクタータンパク質は、植物のシグナル伝達経路に関与するタンパク質を標的としています。これらのタンパク質は、植物の細胞表面から核に信号を送信する原因です。これらのタンパク質を標的とすることにより、エフェクタータンパク質は植物が病原体の浸潤に反応するのを防ぐことができます。
他のエフェクタータンパク質は、植物の防御反応に関与するタンパク質を標的とします。これらのタンパク質には、キチナーゼやグルカナーゼなどの抗菌タンパク質、および病因に関連する(PR)タンパク質が含まれます。これらのタンパク質を標的とすることにより、エフェクタータンパク質は植物の防御を武装解除し、感染に対してより脆弱にすることができます。
エフェクタータンパク質の産生に加えて、一部の植物病原体は他のメカニズムを使用して植物の防御を克服します。たとえば、一部の病原体は植物細胞を殺す毒素を生成します。他の病原体は、植物の細胞壁を分解する酵素を生成し、病原体が植物に侵入しやすくなります。
植物の病原体が植物の防御を克服する能力は、その生存に不可欠です。エフェクタータンパク質やその他の病原性因子を産生することにより、植物の病原体は植物の病気を引き起こし、新しい宿主に広がることができます。
植物病原体がエフェクタータンパク質を使用して植物細胞の防御をオフにする方法の具体的な例を以下に示します。
*菌_colletotrichum orbiculare_は、CGCE5と呼ばれるエフェクタータンパク質を生成します。 CGCE5は、ペクチンメチルエステラーゼ(PME)と呼ばれる植物細胞壁のタンパク質を標的とします。 PMEは、植物細胞の壁を修正する責任があり、感染により耐性があります。 PMEを標的とすることにより、CGCE5は植物の細胞壁を弱め、菌類が植物に侵入しやすくなります。
*細菌_pseudomonas syringae_は、Hopptod1と呼ばれるエフェクタータンパク質を生成します。 Hopptod1は、Rin4と呼ばれる植物細胞のタンパク質を標的とします。 RIN4は、植物の防御反応に関与するプロテインキナーゼです。 RIN4を標的とすることにより、HopptoD1は植物の防御反応を抑制し、感染の影響を受けやすくします。
*ウイルス_turnipモザイクウイルス_は、P3と呼ばれるエフェクタータンパク質を生成します。 P3は、eif4eと呼ばれる植物細胞のタンパク質を標的とします。 EIF4Eは、タンパク質の合成に必要な翻訳開始因子です。 EIF4Eを標的とすることにより、P3は植物細胞のタンパク質合成を阻害し、感染をより影響を受けやすくします。
これらは、植物病原体がエフェクタータンパク質を使用して植物の防御を克服する多くの方法のほんの一部です。植物の病原体がどのように病気を引き起こすかを理解することにより、これらの壊滅的な生物から植物を保護するための新しい戦略を開発することができます。