我校许卫锋团队/刘建平研究组解析泛素缀合酶OsUbc13在水稻免疫调节中的分子机制

近日，福建农林大学资源与环境学院许卫锋团队/刘建平研究组解析了泛素缀合酶OsUbc13在水稻免疫调节中的分子机制，相关研究成果发表在植物学知名期刊《Plant Biotechnology Journal》。

Ubc13是哺乳动物中Lys63连接的多聚泛素化修饰和先天免疫反应所必需的泛素缀合酶，但其在作物免疫中的功能研究鲜有报道。与常见的Lys48泛素化引起靶蛋白降解不同，Lys63泛素化可能会改变靶蛋白的定位或者活性。为了进一步拓宽对Ubc13功能的了解，作者利用分子生物学、植物病理学、生物化学和遗传学等方法评估了水稻OsUbc13对病原体的免疫反应。

首先，研究团队以Dongjin水稻为受体，制备了OsUbc13-RNAi系。通过对具有类病斑表型的Ri-1和Ri-3（OsUbc13-RNAi系）的研究发现，它们在f lg22多肽和几丁质诱导后，体内的活性氧积累迅速积累，防御相关基因的表达水平，相关激素的含量，以及对病原菌的抗性也显著增加。接着，研究团队发现蛋白激酶OsSnRK1a（已被报道可提高水稻抗病性）是OsUbc13的互作蛋白，且在植物体内外都存在互作，二者的互作依赖于OsUbc13的泛素缀合酶活性，而并非OsSnRK1a的激酶活性。抑制OsUbc13的表达，降低了OsSnRK1a的Lys63泛素化修饰，提高了其活性，过表达去泛素化酶基因OsOTUB1.1能起到相似的效果。为验证这对互作蛋白在水稻免疫反应中的遗传关系，研究团队在干扰株系Ri-3中重新干扰了OsSnRK1a基因，结果使其对病原菌的抗性降低了一些，但仍高于Dongjin（介于Ri-3和Dongjin之间）。以上结果为深入了解水稻免疫调节的分子机制提供了重要参考。

福建农林大学资源与环境学院农业资源高效利用团队的许卫锋教授为该论文的通讯作者。资环学院青年教师刘建平为该论文第一作者，生科院的硕士生聂博、本科生余帛玲参与了大部分研究工作。资环学院青年教师许飞云、张仟，河南省农科院粮作所的王亚副研究员对该工作进行了指导和帮助。本研究得到了国家自然科学基金（32171932、31601232），福建省自然科学基金（2021J01088），福建农林大学校杰青项目（xjq201706），河南省科技研发计划联合基金（222301420101）和中国博士后基金（2017M612108）的资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14059