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CELL RES ：萬建民院士丨鈣離子啟動免疫系統的分子機制
期刊：cell research
主題：鈣離子啟動免疫系統的分子機制
標題：A cyclic nucleotide-gated channel mediates cytoplasmic calcium elevation and disease resistance in rice
影響因子：17.848
檢測指標：Ca2+流速
檢測部位：水稻葉肉細胞
Ca2+流速流實驗處理方法：
水稻幼苗，10uM chitin或10uM flg22肽瞬時脅迫
Ca2+流速流實驗測試液成份：
0.2mM CaCl2, 0.1mM NaCl, 0.1mM MgCl2 and 0.1mM KCl,pH 5.2
作者：中國農科院萬建民、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（谷歌機翻）
細胞質鈣的瞬時升高對病原體相關分子模式（PAMP）- 觸發免疫（PTI）至關重要。然而，負責該過程的鈣通道仍然未知。
在這里，我們顯示編碼OsCNGC9（環核苷酸門控通道蛋白）的水稻CDS1（CELL DEATH和SUSCEPTIBLE to BLAST 1）正向調節對稻瘟病的抗性。我們顯示OsCNGC9介導PAMP誘導的Ca2+內流，并且該事件對于PAMPs觸發的ROS爆發和誘導PTI相關的防御基因表達是至關重要的。我們進一步顯示PTI相關受體樣細胞質激酶OsRLCK185與OsCNGC9物理相互作用并使其磷酸化以激活其通道活性。
我們的研究結果表明信號級聯將模式識別與鈣通道激活聯系起來，這是啟動水稻PTI和抗病性所必需的。
結果表明：響應于幾丁質或flg22刺激，WT葉肉細胞比cds1葉肉細胞表現出強烈且快速的Ca2+流入（圖3a，b和補充信息，圖S6）。這些結果表明OsCNGC9可以介導水稻PTI中的Ca2+流入，并且這種能力在cds1突變體中受損。
結果表明：響應幾丁質刺激，Nipponbare葉肉細胞比Osrlck185/ 55雙突變體葉肉細胞，表現出快速的Ca2+內流（圖e）。此外，在幾丁質處理Oscerk1敲除突變體后未觀察到顯著的Ca2+流入（圖f）。這些結果共同表明OsRLCK185及其緊密同源物OsRLCK55參與水稻抗稻瘟病和PAMP誘導的Ca2+內流的調節。
結果表明：在PAMPs刺激后，與Kitaake植物相比，OsCNGC9-OE轉基因植物的葉肉細胞顯示出更強的Ca2+流入。結合其他實驗表明，OsCNGC9是水稻PTI的限速正調控因子。