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植原体是专性寄生、局限于韧皮部的细菌性病原体，可通过分泌效应蛋白重编程宿主的发育过程。迄今已鉴定的效应蛋白，包括SAP11、SAP54/PHYL1、SAP05和SWP1，主要通过结合并 destabilize 宿主转录因子发挥作用。尽管近期已有研究报道具有催化脂质底物活性的β-水解酶折叠植原体蛋白，但尚无植原体效应蛋白被证实具有针对植物激素的酶活性。水稻黄矮病（RYD）植原体的效应蛋白RY378可诱导水稻分蘖过多和植株矮化，并改变独脚金内酯和生长素响应基因的表达；有研究提出，其预测的β-水解酶结构域可能介导这些效应，但该蛋白从未被表达、纯化或进行生化表征，因此这一类效应蛋白的作用机制仍未得到解析。 在与甘蔗草丛矮化病相关的“甘蔗植原体”（‘Ca. P. sacchari’）SCGS分离株完整闭合基因组中，我们鉴定出SGP-7，这是RY378的直系同源蛋白，并且在至少7个16Sr植原体类群中均具有保守性。SGP-7采用经典的β-水解酶折叠，其催化三联体由Ser116、Asp229和His261组成；其预测底物结合口袋的体积与拟南芥独脚金内酯受体AtD14的相当。重组SGP-7是真正的酯酶，对短链酰基酯具有明显偏好，并可水解荧光底物独脚金内酯探针Yoshimulactone Green（表观Km为3.55 μM；kcat为9.38 × 10^-3 s^-1）以及独脚金内酯类似物rac-GR24。催化丝氨酸被替换后（SGP-7S116A），上述两种活性均完全消失。在本氏烟草（Nicotiana benthamiana）中瞬时表达SGP-7可使植株高度降低46%，腋芽伸长增加约4倍，并降低独脚金内酯响应标志基因NbBRC1的转录水平，从而在双子叶植物宿主中重现了此前在水稻中报道的RY378诱导的株型表型。 综上，这些结果阐明了一个保守的植原体效应蛋白家族的生化功能，并确定类独脚金内酯分子是细菌性植物病原体直接作用的酶学靶标。
植原体是专性、韧皮部局限性细菌病原体，可通过分泌效应蛋白重编程寄主的发育过程。迄今已鉴定的效应蛋白，包括SAP11、SAP54/PHYL1、SAP05和SWP1，主要通过结合并 destabilize 寄主转录因子发挥作用。尽管近期已有研究报道了具有针对脂质底物催化活性的、采用β-水解酶折叠的植原体蛋白，但尚无植原体效应蛋白被证明具有针对植物激素的酶活性。水稻黄矮病（RYD）植原体效应蛋白RY378可诱导水稻分蘖过多和植株矮化，并改变独脚金内酯和生长素响应基因的表达；已有研究提出，其预测的β-水解酶结构域介导了这些效应，但该蛋白从未被表达、纯化或进行生化表征，因此这一类效应蛋白的作用机制仍未得到解析。我们从与甘蔗草丛枝病相关的‘Ca. P. sacchari’ SCGS分离株闭合基因组中鉴定出SGP-7，这是RY378的直系同源蛋白，并且在至少7个16Sr植原体类群中具有保守性。SGP-7采用典型的β-水解酶折叠，含有由Ser116-Asp229-His261组成的催化三联体；其预测底物结合口袋的体积与拟南芥独脚金内酯受体AtD14的相近。重组SGP-7是一种真正的酯酶，对短链酰基酯具有明显偏好，并可水解荧光底物独脚金内酯探针Yoshimulactone Green（表观Km为3.55 μM；kcat为9.38 × 10^-3 s^-1）以及独脚金内酯类似物rac-GR24。催化丝氨酸被替换后（SGP-7S116A），这两种活性均消失。在本氏烟草中瞬时表达SGP-7可使植株高度降低46%，腋芽伸长约增加4倍，并降低独脚金内酯响应标志基因NbBRC1的转录水平，从而在双子叶寄主中重现了RY378在水稻中所报道的株型表型。综上，这些结果界定了一个保守的植原体效应蛋白家族的生化功能，并鉴定出独脚金内酯样分子是细菌性植物病原体的直接酶促靶标。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.05.756913v1?rss=1
🏷️ 植原体效应蛋白 β-水解酶 酯酶活性 独脚金内酯 植物病原菌 植物株型调控