Charakterisierung der Avirulenzaktivität von XopQ und Identifizierung möglicher Interaktoren von XopL aus Xanthomonas campestris pv. vesicatoria

Abstract

Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Xcv), der Erreger der bakteriellen Fleckenkrankheit auf Paprika- und Tomatenpflanzen, transloziert Typ III-Effektorproteine (T3E) in Pflanzenzellen durch das Typ III-Sekretionssystem. T3E können zur Virulenz von Xcv beitragen, aber auch pflanzliche Abwehrmechanismen induziert. In dieser Arbeit wurden die Reaktionen von 86 Nicht-Wirtspflanzen nach Xcv-Infektion und transienter T3E-Expression untersucht. Pflanzliche Reaktionen waren divers und kaum phylogenetisch konserviert. Auf Grundlage einer Kristallstruktur wurde die Avirulenzaktivität von dem T3E XopQ näher charakterisiert, der pflanzliche Reaktionen und Xcv-Wachstum in zahlreichen Vertretern der Nicotiana spp. determiniert. Weiterhin wurden u. a.Abscisinsäure-assoziierte Pflanzenprozesse als mögliches Virulenzziel von T3E, insbesondere XopL, identifiziert und gezeigt, dass die transiente XopL-Expression in Nicotiana benthamiana zu einer Re-Lokalisierung der Chloroplasten führt.

Xanthomonas campestrispv. vesicatoria (Xcv), the causal agent of the bacterial spot disease on pepper and tomato, translocates type III effector proteins (T3E) into plant cells via the type III secretion system. T3E contribute to Xcv virulence, but might also induce plant immunity mechanisms. Here, the reactions of 86 non-host plants upon Xcv infection and upon transient expression of T3E wereanalyzed. Plant reactions were diverse and barely phylogenetically conserved. Based on a crystal structure, the avirulence activity of the T3E XopQ was characterized in detail. XopQ determines plant reactions and Xcv growth in many lines of Nicotianaspp.. Furthermore, abscisic acid associated plant processes were identified as putative virulence target of T3E, especially of XopL. XopL was also shown to induce re-localization of chloroplasts in Nicotiana benthamiana.