从稻瘟病菌致病机制解析到新型杀菌剂研制

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Leech H medicinalis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mTOR抑制剂力显著下降。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Captisol菌剂的开发提供了新思路。