从稻瘟病菌致病机制解析到新型杀菌剂研制

【作者】 刘木星； 王芳芳； 何波； 胡杰雄； 张奥； 代颖； 陈伟钟； 易明茜； 张海峰； 叶永浩； 崔中利； 郑小波； 王平； 邢维满； 张正光；

【机构】 南京农业大学植物保护学院； 华东师范大学生命科学学院； 南京农业大学生命科学学院； 路易斯安那州立大学健康科学中心； 上海师范大学生命科学学院；

【摘要】 植物病原真菌分泌的效应蛋白是攻击寄主的重要"武器",但是以效应蛋白作为药剂靶标开发杀菌剂还未见报道。本实验室前期通过外泌蛋白质组学鉴定到一个稻瘟病菌物种特有的保守效应蛋白MoErs1,其编码基因敲除突变体无法抑制寄主免疫,致病力显著下降。晶体结构解析发现MoErs1是半胱氨酸蛋白酶抑制子。病菌侵染水稻时,分泌MoErs1到水稻细胞中,靶标水稻的半胱氨酸蛋白酶OsRD21,抑制OsRD21的蛋白酶活性,从而干扰OsRD21介导的寄主免疫。进一步根据MoErs1-OsRD21结构互作模型,设计了二苯醚酯类化合物,该化合物能够竞争性结合MoErs1,从而解除其对OsRD21的活性抑制作用,该化合物在室内和田间均对稻瘟病具有显著防效。上述研究结果揭示了稻瘟病菌效应蛋白抑制寄主免疫的新机制,同时为基于保守的效应蛋白为靶标的新型杀菌剂的开发提供了新思路。更多还原