第五章植物-病原互作过程中效应子的作用.pptVIP

研究表明NLS 具有核定位功能，而保守的LZ 和AD 结构都是引起过敏反应 (HR) 所必需的。所有的TAL 效应子都具有相同的NLS 及AD，只是其重复可变区的重复数目和重复类型不同，并决定TAL 效应子与寄主识别的特异性。 AvrBs3 家族蛋白 最早发现的TAL effector是辣椒斑点病细菌Xanthomonas campestris pv.vesicatoria (xcv)基因avrBs3编码的蛋白，中心区有17.5 个几乎相同的102 bp 碱基重复，每个重复编码34 个氨基酸，全基因共编码一个1164 aa 的蛋白质(122 kDa)。此后发现的TAL 效应子类蛋白被称为AvrBs3 家族蛋白。 TAL 效应子对于寄主植物，既是无毒因子，又 是毒性因子。从最早克隆的avrBs3 基因到最近克隆的avrXa7、avrXa10、AvrXa27，分别能使含相应抗病基因的寄主引起HR 反应，从而引起寄主的抗病反应，表现出无毒效应子功能。 而对于不含相应抗病基因的寄主，这些无毒蛋白就表现为毒性因子，能够引起寄主植物发病。 TAL effector 的靶标蛋白及其结合位点 1绝大多数的TAL 效应子对应的寄主靶基因仍然未知，研究最清楚的avrBs3，其寄主靶基因为Bs3、UPA20 等； AvrBs3 被注入到植物的细胞核中，其中抗病基因Bs3 启动子区存在能够特异性识别该无毒基因的元件，受其诱导表达，产生抗性。感病品种中受AvrBs3 诱导的UPA20 等是感病相关的基因，UPA20 是一个转录因子，能够诱导下游基因UPA7的表达，进而引起寄主细胞肥大，有利于病原菌的侵染和定殖。 AvrBs4 的寄主靶基因是Bs4，与其他TAL 效应子不同的是，AvrBs4 是在植物细胞质而不是细胞核中与Bs4 识别并产生抗病的。 TAL 效应子与寄主靶基因的特异性识别发生在启动子区域。AvrBs3 AvrBs3Δrep16 分别特异地与Bs3 及Bs3-E 的启动子区的特定序列互作，R?mer 等将这些识别序列称为UPT((UP regulated by TAL effectors)Box。 TAL 效应子与寄主靶基因识别的分子密码 TAL 效应子类蛋白识别靶基因DNA 的模式，是2 个氨基酸决定1 个核苷酸的识别。 通过研究推测到AvrBs3 的每一个重复单元识别一个特 异的DNA 碱基对。当每一个AvrBs3 的重复类型(每个重复区的第12 和第13 氨基酸) 对应到UPTBox 中去时，发现特定的重复类型与目标DNA 上的特异碱基相关联 ，并得到证实。 Plant Bacterial TAL Effector 植物细菌分泌的天然蛋白——TAL效应子识别特异性DNA碱基对 TAL效应子可被设计识别和结合所有的目的DNA序列。 对TAL效应子附加一个核酸酶就生成了TALENs。 Functional domains of Xanthomonas TAL effectors N-端包括一个移位子信号 C-端包括一个核定位信号和转录激活域 中间的重复序列决定其特异性 The number of repeats in TAL effectors varies between 1.5 and 33.5 The general repeat length is 34 aa TAL 效应蛋白的不同结构功能域 Code of DNA Binding Specificity of TAL-Type III Effectors 一系列串联重复序列构成识别元件 每个重复有34个氨基酸残基 除12和13位其余都高度保守 重复序列可变的双氨基酸残基(repeat-variable diresidues, RVD) NI-A, HD-C, NN-G/A, and NG-T TAL 效应蛋白的识别DNA的密码 Origin： bacterium Flavobacterium okeanokoites海床黄杆菌 由一个N-端DNA识别域和C端剪切域组成 FokI 二聚化才有剪切活性 Structure of the FokI dimer Fok I TALEN（TAL Effector Nucleases） Tale nucleases (TALENs): hybrid proteins composed of TAL effectors and Fo