セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼの変異は、大豆の可溶性 NSF 付着タンパク質および発病関連タンパク質との相互作用に影響を与える

Mutations at the Serine Hydroxymethyltransferase Impact its Interaction with a Soluble NSF Attachment Protein and a Pathogenesis-Related Protein in Soybean.

• Naoufal Lakhssassi
• Sarbottam Piya
• Dounya Knizia
• Abdelhalim El Baze
• Mallory A Cullen
• Jonas Meksem
• Aicha Lakhssassi
• Tarek Hewezi
• Khalid Meksem

抄録

大豆のシスト線虫（SCN）に対する「北京型」抵抗性は、ビギナー性であり、必要とされ、.セリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ（GmSHMT08）をコードし、可溶性NSF付着タンパク質（GmSNAP18）をコードしている。最近、発病関連タンパク質であるGmPR08-Bet VIがGmSHMT08とGmSNAP18の相互作用を増強することが示された。本研究では、GmSHMT08/GmSNAP18/GmPR08-Bet VI複合体の相互作用に関する知見を深めるために、自然発生的変異とメタンスルホン酸エチル(EMS)誘発変異を用いた変異解析を行った。GmSHMT08タンパク質の構造（二量体化と四量体化）とGmSNAP18およびGmPR08-Bet VIタンパク質との相互作用部位に影響を与える変異が、マルチタンパク質複合体に影響を与えることが明らかになった。興味深いことに、PLP/THF基質結合および触媒作用に影響を与える変異は、SCNに対する感受性の増加をもたらしたが、マルチタンパク質複合体には影響を与えなかった。最も重要なことは、PI88788からのGmSHMT08およびGmSNAP18は、GmPR08-Bet VIの存在下で増強され、細胞内で相互作用することが示された。さらに、ＰＩ８８７８８のＧｍＳＮＡＰ１８（）と北京からのＧｍＳＨＭＴ０８（）との間の不和合性の存在を示した。活性酸素種（ＲＯＳ）経路の構成要素は、ＳＣＮ不適合反応において誘導されることが示され、異なるマッピング集団を用いて、ＳＣＮに対する抵抗性のためのＱＴＬにマッピングされた。

Resistance to soybean cyst nematodes (SCN) in "Peking-type" resistance is bigenic, requiring and . encodes a serine hydroxymethyltransferase (GmSHMT08) and encodes a soluble NSF attachment protein (GmSNAP18). Recently, it has been shown that a pathogenesis-related protein, GmPR08-Bet VI, potentiates the interaction between GmSHMT08 and GmSNAP18. Mutational analysis using spontaneously occurring and ethyl methanesulfonate (EMS)-induced mutations was carried out to increase our knowledge of the interacting GmSHMT08/GmSNAP18/GmPR08-Bet VI multi-protein complex. Mutations affecting the GmSHMT08 protein structure (dimerization and tetramerization) and interaction sites with GmSNAP18 and GmPR08-Bet VI proteins were found to impact the multi-protein complex. Interestingly, mutations affecting the PLP/THF substrate binding and catalysis did not affect the multi-protein complex, although they resulted in increased susceptibility to SCN. Most importantly, GmSHMT08 and GmSNAP18 from PI88788 were shown to interact within the cell, being potentiated in the presence of GmPR08-Bet VI. In addition, we have shown the presence of incompatibility between the GmSNAP18 () of PI88788 and GmSHMT08 () from Peking. Components of the reactive oxygen species (ROS) pathway were shown to be induced in the SCN incompatible reaction and were mapped to QTLs for resistance to SCN using different mapping populations.