Rag GTP酶MoGtr1和MoGtr2在Magnaporthe oryzae的TOR信号通路、自噬过程以及致病性中的不同作用

《Journal of Genetics and Genomics》：Divergent roles of the Rag GTPases MoGtr1 and MoGtr2 in TOR signaling, autophagy, and pathogenicity of Magnaporthe oryzae

　　

郑胜杰|陈天|曹伟|王帅帅|郭敏

摘要

在真核生物中，保守的Rag家族GTP酶对TOR信号传导至关重要，它们将营养感应与细胞生长过程联系起来。然而，这些酶在丝状真菌病原体中的功能尚不明确。在本研究中，我们发现Rag GTP酶的同源物MoGtr1和MoGtr2在稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）中形成了一个功能性异二聚体。表型分析表明，ΔMogtr1突变体在自噬、无性繁殖、液泡稳态和致病性方面存在严重缺陷；而ΔMogtr2突变体主要影响自噬功能。ΔMogtr1/2双突变体则表现出自噬功能的叠加缺陷，以及无性繁殖和致病性的轻微减弱。关键在于，MoGtr1作为一种重要的GTP依赖性分子开关：其GTP结合形式可激活TOR信号传导、维持基础自噬反应并增强对过氧化氢的耐受性；而GDP结合形式则抑制TOR信号传导、促进自噬并增加对过氧化氢的敏感性。因此，MoGtr1是发育和感染过程的主要调控因子，而MoGtr2则负责精细调节自噬过程。我们的研究揭示了这些Gtr家族成员在主要真菌病原体中的不同作用机制，并为疾病干预提供了新的策略。