重大进展 | 万建民连发Science及Cell Res，揭示钙离子启动免疫系统的分子机制
期刊：cell research
主题：钙离子启动免疫系统的分子机制
标题：A cyclic nucleotide-gated channel mediates cytoplasmic calcium elevation and disease resistance in rice
影响因子：17.848
检测指标：Ca2+流速
检测部位：水稻叶肉细胞
Ca2+流速流实验处理方法：
水稻幼苗，10uM chitin或10uM flg22肽瞬时胁迫
Ca2+流速流实验测试液成份：
0.2mM CaCl2, 0.1mM NaCl, 0.1mM MgCl2 and 0.1mM KCl,pH 5.2
作者：中国农科院万建民、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（谷歌机翻）
细胞质钙的瞬时升高对病原体相关分子模式（PAMP）- 触发免疫（PTI）至关重要。然而，负责该过程的钙通道仍然未知。
在这里，我们显示编码OsCNGC9（环核苷酸门控通道蛋白）的水稻CDS1（CELL DEATH和SUSCEPTIBLE to BLAST 1）正向调节对稻瘟病的抗性。我们显示OsCNGC9介导PAMP诱导的Ca2+内流，并且该事件对于PAMPs触发的ROS爆发和诱导PTI相关的防御基因表达是至关重要的。我们进一步显示PTI相关受体样细胞质激酶OsRLCK185与OsCNGC9物理相互作用并使其磷酸化以激活其通道活性。
我们的研究结果表明信号级联将模式识别与钙通道激活联系起来，这是启动水稻PTI和抗病性所必需的。
结果表明：响应于几丁质或flg22刺激，WT叶肉细胞比cds1叶肉细胞表现出强烈且快速的Ca2+流入（图3a，b和补充信息，图S6）。这些结果表明OsCNGC9可以介导水稻PTI中的Ca2+流入，并且这种能力在cds1突变体中受损。
结果表明：响应几丁质刺激，Nipponbare叶肉细胞比Osrlck185/ 55双突变体叶肉细胞，表现出快速的Ca2+内流（图e）。此外，在几丁质处理Oscerk1敲除突变体后未观察到显着的Ca2+流入（图f）。这些结果共同表明OsRLCK185及其紧密同源物OsRLCK55参与水稻抗稻瘟病和PAMP诱导的Ca2+内流的调节。
结果表明：在PAMPs刺激后，与Kitaake植物相比，OsCNGC9-OE转基因植物的叶肉细胞显示出更强的Ca2+流入。结合其他实验表明，OsCNGC9是水稻PTI的限速正调控因子。