Ферменты деградации рамногалактуронана I как факторы вирулентности фитопатогенной бактерии Pectobacterium atrosepticum

Ферменты деградации рамногалактуронана I как факторы вирулентности фитопатогенной бактерии Pectobacterium atrosepticum

Автор: Ковтунов Е.А., Горшков В.Ю., Гоголева Н.Е., Петрова О.Е., Осипова Е.В., Нуриахметова Ч.Б., Татаркин С.В., Гоголев Ю.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Фитопатология

Статья в выпуске: 3 т.54, 2019 года.

Бесплатный доступ

Фитопатогенные пектобактерии (род Pectobacterium ) известны как возбудители мягких (мокрых) гнилей. Симптомы мягких гнилей связаны с обширной мацерацией растительных тканей вследствие продукции микроорганизмами ферментов, разрушающих компоненты растительных клеточных стенок. Большинство ферментов, секретируемых пектобактериями, катализируют расщепление гомогалактуронана. Этот полисахарид, представляющий собой линейный гомополимер, состоит из остатков галактуроновой кислоты и является основным (по массе) пектиновым полисахаридом растительных клеточных стенок. Известно, что нокаут генов ферментов деградации гомогалактуронана приводит к снижению вирулентности пектобактерий. В то же время при инфекции, вызываемой пектобактериями, происходит модификация другого типа пектинов - рамногалактуронана I. Это разветвленный гетерополимер, остов которого построен из чередующихся остатков рамнозы и галактуроновой кислоты, а боковые цепи - из остатков галактозы или арабинозы. Однако роль пектобактериальных ферментов, разрушающих рамногалактуронан I, в развитии мягких гнилей не выявлена...

Еще

Пектиновые полисахариды, рамногалактуронан i, гликозил-гидролазы

Короткий адрес: https://sciup.org/142220129

IDR: 142220129   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2019.3.566rus

Список литературы Ферменты деградации рамногалактуронана I как факторы вирулентности фитопатогенной бактерии Pectobacterium atrosepticum

  • Mansfield J., Genin S., Magori S., Citovsky V., Sriariyanum M., Ronald P., Dow M., Verdier V., Beer S.V.,. Machado M.A., Toth I., Salmond G., Foster G.D. Top 10 plant pathogenic bacteria in molecular plant pathology. Mol. Plant Pathol., 2012, 13(6): 614-629 ( ) DOI: 10.1111/j.1364-3703.2012.00804.x
  • Perombelon M.C.M. Potato diseases caused by soft rot erwinias: an overview of pathogenesis. Plant Pathol., 2002, 51(1): 1-12 (doi: 10.1046/j.0032-0862.2001.Short%20title.doc.x).
  • Charkowski A., Blanco C., Condemine G. et al. The role of secretion systems and small molecules in soft-rot Enterobacteriaceae pathogenicity. Annu. Rev. Phytopathol., 2012, 50: 21.1-21.25 ( ) DOI: 10.1146/annurev-phyto-081211-173013
  • Горшкова Т.А. Растительная клеточная стенка как динамичная система. М., 2007 (ISBN 978-5-02-035598-9).
  • Tarasova N., Gorshkov V., Petrova O., Gogolev Y. Potato signal molecules that activate pectate lyase synthesis in Pectobacterium atrosepticum SCRI1043. World J. Microbl. Biot., 2013, 29(7): 1189-1196 ( ) DOI: 10.1007/s11274-013-1281-9
  • Walker D.S., Reeves P.J., Salmond G.P.C. The major secreted cellulase, CelV, of Erwinia carotovora subsp. carotovora is an important soft rot virulence factor. Mol. Plant Microbe In., 1994, 7(3): 425-431 ( )
  • DOI: 10.1094/MPMI-7-0425
  • Mäe A., Heikinheimo R., Tapio Palva E. Structure and regulation of the Erwinia carotovora subspecies carotovora SCC3193 cellulase gene celV1 and the role of cellulase in phytophatogenicity. Mol. Gen. Genet., 1995, 247(1): 17-26 ( )
  • DOI: 10.1007/BF00425817
  • Moleleki L.N., Pretorius R.G., Tanui C.K., Mosina G., Theron J. A quorum sensing-defective mutant of Pectobacterium atrosepticum ssp. brasiliense 1692 is attenuated in virulence and unable to occlude xylem tissue of susceptible potato plant stems. Mol. Plant Pathol., 2017, 18(1): 32-44 ( )
  • DOI: 10.1111/mpp.12372
  • Gorshkov V., Daminova A., Ageeva M., Petrova O., Gogoleva N., Tarasova N., Gogolev Y. Dissociation of a population of Pectobacterium atrosepticum SCRI1043 in tobacco plants: formation of bacterial emboli and dormant cells. Protoplasma, 2014, 251(3): 499-510 ( )
  • DOI: 10.1007/s00709-013-0546-3
  • Donlan R.M. Biofilms: microbial life on surfaces. Emerg. Infect. Dis., 2002, 8(9): 881-890 ( )
  • DOI: 10.3201/eid0809.020063
  • Izano E.A., Amarante M.A., Kher W.B., Kaplan J.B. Differential roles of poly-N-glucosamine surface polysaccharide and extracellular DNA in Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis biofilms. Appl. Environ. Microb., 2008, 74(2): 470-476 ( )
  • DOI: 10.1128/AEM.02073-07
  • Flemming H.C., Wingender J. The biofilm matrix. Nat. Rev. Microbiol., 2010, 8: 623-633 ( )
  • DOI: 10.1038/nrmicro2415
  • Gorshkov V.Y., Daminova A.G., Mikshina P.V., Petrova O.E., Ageeva M.V., Salnikov V.V., Gorshkova T.A., Gogolev Y. V. Pathogen-induced conditioning of the primary xylem vessels -a prerequisite for the formation of bacterial emboli by Pectobacterium atrosepticum. Plant Biology, 2016, 18(4): 609-617 ( )
  • DOI: 10.1111/plb.12448
  • Gorshkov V., Islamov B., Mikshina P., Petrova O., Burygin G., Sigida E., Shashkov A., Daminova A., Ageeva M., Idiyatullin B., Salnikov V., Zuev Y., Gorshkova T., Gogolev Y. Pectobacterium atrosepticum exopolysaccharides: identification, molecular structure, formation under stress and in planta conditions. Glycobiology, 2017, 27(11): 1016-1026 ( )
  • DOI: 10.1093/glycob/cwx069
  • Bell K.S., Sebaihia M., Pritchard L. et al. Genome sequence of the enterobacterial phytopathogen Erwinia carotovora subsp. atroseptica and characterization of virulence factors. PNAS USA, 2004, 101(30): 11105-11110 ( )
  • DOI: 10.1073/pnas.0402424101
  • Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: a Laboratory Manual. 2nd ed. Cold Spring Harbor, NY, 1989.
  • Lee M.K., van Iersel M. W. Sodium chloride effects on growth, morphology, and physiology of Chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium). HortScience, 2008, 43(6): 1888-1891.
  • Shevchik V.E., Robert-Baudoy J., Hugouvieux-Cotte-Pattat N. Pectat lyase PelI of Erwinia chrysanthemi belongs to a new family. J. Bacteriol., 1997, 179(23): 7321-7330 ( )
  • DOI: 10.1128/jb.179.23.7321-7330.1997
  • Herrero M., de Lorenzo V., Timmis K.N. Transposon vectors containing non-antibiotic resistance selection markers for cloning and stable chromosomal insertion of foreign genes in gram-negative bacteria. J. Bacteriol., 1990, 172(11): 6557-6567 ( )
  • DOI: 10.1128/jb.172.11.6557-6567.1990
  • Grinter N.J. A broad-host-range cloning vector transposable to various replicons. Gene, 1983, 21(1-2): 133-143 ( )
  • DOI: 10.1016/0378-1119(83)90155-5
  • Datsenko K.A., Wanner B.L. One-step inactivation of chromosomal genes in Escherichia coli K-12 using PCR products. PNAS USA, 2000, 97(12): 6640-6645 ( )
  • DOI: 10.1073/pnas.120163297
  • Kaniga K., Delor I., Cornelis G.R. A wide-host-range suicide vector for improving reverse Genetics in gram-negative bacteria: inactivation of the blaA Gene of Yersinia enterocolitica. Gene, 1991, 109(1): 137-141 ( )
  • DOI: 10.1016/0378-1119(91)90599-7
  • Gorshkov V., Gubaev R., Petrova O., Daminova A., Gogoleva N., Ageeva M., Parfirova O., Prokchorchik M., Nikolaichik Y., Gogolev Y. Transcriptome profiling helps to identify potential and true molecular switches of stealth to brute force behavior in Pectobacterium atrosepticum during systemic colonization of tobacco plants. European Journal of Plant Pathology, 2018, 152(4): 957-976 ( )
  • DOI: 10.1007/s10658-018-1496-6
  • Robert-Baudouy J., Nasser W., Condemine G., Reverchon S., Shevchik V.E., Hugouvieux-Cotte-Pattat N. Pectic enzymes of Erwinia chrysanthemi, regulation and role in pathogenesis. The American Phytopathological Society, St. Paul, 2000.
  • Matsumoto H., Umehara M., Muroi H., Yoshitake Y., Tsuyumu S. Homolog of FlhDC, a master regulator for flagellum synthesis: required for pathogenicity in Erwinia carotovora subsp. carotovora. J. Gen. Plant Pathol., 2003, 69: 189-193 ( )
  • DOI: 10.1007/s10327-002-0029-4
  • Hossain M.M., Shibata S., Aizawa S.I., Tsuyumu S. Motility is an important determinant for pathogenesis of Erwinia carotovora subsp. carotovora. Physiol. Mol. Plant P., 2005, 66(4): 134-143 ( )
  • DOI: 10.1016/j.pmpp.2005.06.001
  • Duan Q., Zhou M., Zhu L., Zhu G. Flagella and bacterial pathogenicity. J. Basic Microb., 2013, 53(1): 1-8 ( )
  • DOI: 10.1002/jobm.201100335
  • Pfeilmeier S., Saur I. M, Rathjen J. P., Zipfel C., Malone J. G. High levels of cyclic-di-GMP in plant-associated Pseudomonas correlate with evasion of plant immunity. Mol. Plant Pathol., 2016, 17(4): 521-531 ( )
  • DOI: 10.1111/mpp.12297
  • Harholt J., Suttangkakul A., Vibe Scheller H. Biosynthesis of pectin. Plant Physiol., 2010, 153: 384-395 ( )
  • DOI: 10.1104/pp.110.156588
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp