Identifizierung pflanzlicher Interaktoren des Typ III-Effektors XopG aus Xanthomonas campestris pv. vesicatoria

Abstract

Das Gram-negative Phytopathogen Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv) ist der Erreger der bakteriellen Fleckenkrankheit auf Paprika- und Tomatenpflanzen. Essentiell für die Pathogenität von Xcv ist das Typ III-Sekretionssystem, welches Typ III Effektorproteine (T3E) direkt in die Pflanzenzelle transloziert. T3E variieren in ihrer molekularen Funktionsweise und steuern innerhalb der Pflanzenzelle verschiedene Wirtsziele an, um zelluläre Prozesse zum Vorteil des Pathogens zu manipulieren. Der T3E XopG (Xanthomonas outer protein G) weist Homologie zu den Zink-abhängigen Metalloproteasen Botulinum-Neurotoxin A aus Clostridium botulinum und NleD aus EPEC auf. Um XopG auf die vermutete Proteaseaktivität zu testen, wurden pflanzliche Interaktoren von XopG identifiziert, verifiziert und diese auf ihre Proteinstabilität analysiert. Ergebnisse dieser Arbeit deuten daraufhin, dass XopG als aktive Zink-Metalloprotease fungiert und eine Korrelation zwischen der Proteaseaktivität sowie der XopG-vermittelten Zelltodinduktion nach transienter Expression besteht.

The Gram-negative phytopathogen Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv) is the causal agent of the bacterial spot disease on pepper and tomato plants. The type III secretion system is essential for pathogenicity of Xcv, which translocates type III effector proteins (T3E) directly into the plant cell. T3Es vary in their molecular functions, targeting different host cell processes, and manipulating the cell to the benefit of the pathogen. The T3E XopG (Xanthomonas outer protein G) shows similarity to the zinc-dependent metalloproteases botulinum neurotoxin A from Clostridium botulinum and NleD from EPEC. To test the proposed XopG protease activity, plant interactors of XopG were identified, verified and analyzed for protein stability. In summary, the results of this study suggest that XopG acts as zinc metalloprotease and that protease activity and XopG-mediated cell death induction are correlated after transient expression.