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[馬麗珊] 玉蜀黍黑粉菌如何入侵植物細胞壁

為了保護自己免受疾病侵害,植物依賴果膠等複合碳水化合物來鞏固細胞壁,並利用稱為 PMEI 的分子煞車,保持這種結構屏障的堅固與安全,以抵抗入侵者。然而,中研院植微所的 UMAydis 團隊在研究玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)時,揭開了這種病原體繞過植物防線的機制:它會分泌一種名為 Nge1 的特化蛋白,專門標靶並解除植物的PMEI煞車。一旦失去這些控制,植物自身的酵素便會全力運作,分解內部的果膠層,導致細胞壁鬆垮,為真菌侵入並寄生宿主大開方便之門。要成功執行這套策略,最關鍵的技巧在於一種稱為N-醣基化(N-glycosylation)的轉譯後修飾, 透過在 Nge1 蛋白修飾特定的醣鏈,精準識別並中和宿主的特異性 PMEI 防禦機制。研究進一步顯示,只要將這些醣標籤加回原本不具功能的相關蛋白上,就能重新恢復其挾持宿主的能力;這證實了真菌在持續進行的演化軍備競賽中,確實善用了這種客製化的化學裝飾來智取植物免疫系統。

Chibbhi B., Teoh EY, Chau MQ, Yeh CH, Tsai WL, Teh OK, and Ma LS (2026) N-glycosylation mediates smut effector adaptation toward a host pectin methylesterase inhibitor. Plant Cell  https://doi.org/10.1093/plcell/koag234