Published April 1, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Arabidopsis PDLP7 modulated plasmodesmata function is related to BG10-dependent glucosidase activity required for callose degradation

Creators

  • 1. Peking University
  • 2. Wuhan University
  • 3. Institute of Zoology
  • 4. Chinese Academy of Sciences

Description

The microdomains of plasmodesmata, specialized cell-wall channels responsible for communications between neighboring cells, are composed of various plasmodesmata-located proteins (PDLPs) and lipids. Here, we found that, among all PDLP or homologous proteins in Arabidopsis thaliana genome, PDLP5 and PDLP7 possessed a C-terminal sphingolipid-binding motif, with the later being the only member that was significantly upregulated upon turnip mosaic virus and cucumber mosaic virus infections. pdlp7 mutant plants exhibited significantly reduced callose deposition, larger plasmodesmata diameters, and faster viral transmission. These plants exhibited increased glucosidase activity but no change in callose synthase activity. PDLP7 interacted specifically with glucan endo-1,3-β-glucosidase 10 (BG10). Consistently, higher levels of callose deposition and slower virus transmission in bg10 mutants were observed. The interaction between PDLP7 and BG10 was found to depend on the presence of the Gnk2-homologous 1 (GnK2-1) domain at the N terminus of PDLP7 with Asp-35, Cys-42, Gln-44, and Leu-116 being essential. In vitro supplementation of callose was able to change the conformation of the GnK2-1 domain. Our data suggest that the GnK2-1 domain of PDLP7, in conjunction with callose and BG10, plays a key role in plasmodesmata opening and closure, which is necessary for intercellular movement of various molecules.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتكون النطاقات الدقيقة للبلازما الرباعية، وهي قنوات جدار الخلية المتخصصة المسؤولة عن الاتصالات بين الخلايا المجاورة، من العديد من البروتينات الموجودة في البلازما الرباعية (PDLPs) والدهون. هنا، وجدنا أنه من بين جميع بروتينات PDLP أو البروتينات المتماثلة في جينوم Arabidopsis thaliana، تمتلك PDLP5 و PDLP7 عزرًا ملزمًا للسفنجوليبيد في الطرف C، مع كون العضو الأخير هو العضو الوحيد الذي تم تنظيمه بشكل كبير على فيروس الفسيفساء اللفت وعدوى فيروس الفسيفساء بالخيار. أظهرت النباتات الطافرة pdlp7 انخفاضًا كبيرًا في ترسب الكالوز، وأقطار بلازما أكبر، وانتقالًا فيروسيًا أسرع. أظهرت هذه النباتات زيادة في نشاط الجلوكوزيداز ولكن لم يحدث أي تغيير في نشاط سينثاز الكالوز. تفاعل PDLP7 على وجه التحديد مع إندو-1، 3 - β -جلوكوزيداز 10 (BG10). باستمرار، لوحظت مستويات أعلى من ترسب الكالوز وانتقال أبطأ للفيروس في طفرات bg10. وجد أن التفاعل بين PDLP7 و BG10 يعتمد على وجود المجال Gnk2 - homologous 1 (GnK2 -1) في الطرف N من PDLP7 مع Asp -35 و Cys -42 و Gln -44 و Leu -116 كونها ضرورية. كانت المكملات في المختبر من الكالوز قادرة على تغيير تشكيل المجال GnK2 -1. تشير بياناتنا إلى أن مجال GnK2 -1 من PDLP7، جنبًا إلى جنب مع الكالوز و BG10، يلعب دورًا رئيسيًا في فتح وإغلاق البلازما، وهو أمر ضروري للحركة بين الخلايا لمختلف الجزيئات.

Translated Description (French)

Les microdomaines des plasmodesmes, canaux spécialisés de la paroi cellulaire responsables des communications entre les cellules voisines, sont composés de diverses protéines localisées dans les plasmodesmes (PDLP) et de lipides. Ici, nous avons constaté que, parmi toutes les protéines PDLP ou homologues dans le génome d'Arabidopsis thaliana, PDLP5 et PDLP7 possédaient un motif de liaison aux sphingolipides C-terminal, ce dernier étant le seul membre qui était significativement régulé à la hausse lors des infections par le virus de la mosaïque du navet et le virus de la mosaïque du concombre. Les plantes mutantes pdlp7 présentaient un dépôt de callose significativement réduit, des diamètres de plasmodesmata plus importants et une transmission virale plus rapide. Ces plantes présentaient une activité glucosidase accrue mais aucun changement dans l'activité de la callose synthase. PDLP7 a interagi spécifiquement avec le glucane endo-1,3-β-glucosidase 10 (BG10). De manière constante, des niveaux plus élevés de dépôt de callose et une transmission plus lente du virus chez les mutants bg10 ont été observés. L'interaction entre PDLP7 et BG10 dépend de la présence du domaine Gnk2-homologue 1 (GnK2-1) à la terminaison N de PDLP7, Asp-35, Cys-42, Gln-44 et Leu-116 étant essentiels. La supplémentation in vitro en callose a pu modifier la conformation du domaine GnK2-1. Nos données suggèrent que le domaine GnK2-1 de PDLP7, en conjonction avec la callose et BG10, joue un rôle clé dans l'ouverture et la fermeture des plasmodesmes, ce qui est nécessaire pour le mouvement intercellulaire de diverses molécules.

Translated Description (Spanish)

Los microdominios de los plasmodesmos, canales especializados de la pared celular responsables de las comunicaciones entre las células vecinas, están compuestos por varias proteínas localizadas en los plasmodesmas (PDLP) y lípidos. Aquí, encontramos que, entre todas las PDLP o proteínas homólogas en el genoma de Arabidopsis thaliana, PDLP5 y PDLP7 poseían un motivo de unión a esfingolípidos C-terminal, siendo este último el único miembro que estaba significativamente regulado al alza tras las infecciones por el virus del mosaico del nabo y el virus del mosaico del pepino. Las plantas mutantes pdlp7 exhibieron una deposición de calosa significativamente reducida, diámetros de plasmodesma más grandes y una transmisión viral más rápida. Estas plantas mostraron una mayor actividad de glucosidasa, pero ningún cambio en la actividad de la calosa sintasa. PDLP7 interactuó específicamente con glucano endo-1,3-β-glucosidasa 10 (BG10). Consistentemente, se observaron niveles más altos de deposición de callosa y transmisión de virus más lenta en mutantes bg10. Se encontró que la interacción entre PDLP7 y BG10 dependía de la presencia del dominio 1 homólogo a Gnk2 (GnK2-1) en el extremo N de PDLP7, siendo esenciales Asp-35, Cys-42, Gln-44 y Leu-116. La suplementación in vitro de callosa fue capaz de cambiar la conformación del dominio GnK2-1. Nuestros datos sugieren que el dominio GnK2-1 de PDLP7, junto con la calosa y BG10, desempeña un papel clave en la apertura y el cierre de los plasmodesmas, que es necesario para el movimiento intercelular de varias moléculas.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
ترتبط وظيفة البلازما الرباعية المعدلة PDLP7 بنشاط الجلوكوزيداز المعتمد على BG10 المطلوب لتحلل الكالوز
Translated title (French)
La fonction plasmodesmatique modulée par Arabidopsis PDLP7 est liée à l'activité glucosidase BG10-dépendante nécessaire à la dégradation de la callose
Translated title (Spanish)
La función plasmodesmática modulada por PDLP7 de Arabidopsis está relacionada con la actividad glucosidasa dependiente de BG10 requerida para la degradación de la calosa

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4395956837
DOI
10.1016/j.scib.2024.04.063

Is supplement to
https://openalex.org/W4385877449 (Other)
https://openalex.org/W4311816502 (Other)
https://openalex.org/W4290566932 (Other)
https://openalex.org/W2889053279 (Other)
https://openalex.org/W2761817208 (Other)
https://openalex.org/W2520592030 (Other)
https://openalex.org/W2165351819 (Other)
https://openalex.org/W2137741705 (Other)
https://openalex.org/W2113040645 (Other)
https://openalex.org/W1970253230 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1977075111
  • https://openalex.org/W2018158472
  • https://openalex.org/W2021168608
  • https://openalex.org/W2023001306
  • https://openalex.org/W2026523507
  • https://openalex.org/W2049190436
  • https://openalex.org/W2061515484
  • https://openalex.org/W2068147193
  • https://openalex.org/W2072002056
  • https://openalex.org/W2093381794
  • https://openalex.org/W2093738018
  • https://openalex.org/W2118262855
  • https://openalex.org/W2132661542
  • https://openalex.org/W2137553842
  • https://openalex.org/W2152172251
  • https://openalex.org/W2154031188
  • https://openalex.org/W2157236728
  • https://openalex.org/W2329463046
  • https://openalex.org/W2331748692
  • https://openalex.org/W2473503035
  • https://openalex.org/W2476414979
  • https://openalex.org/W2626682389
  • https://openalex.org/W2889053279
  • https://openalex.org/W2900670146
  • https://openalex.org/W2949140993
  • https://openalex.org/W2960918682
  • https://openalex.org/W2985872718
  • https://openalex.org/W2998657292
  • https://openalex.org/W3028164502
  • https://openalex.org/W3033814004
  • https://openalex.org/W3110949531
  • https://openalex.org/W3111093503
  • https://openalex.org/W3120025357
  • https://openalex.org/W3165486161
  • https://openalex.org/W3200970762
  • https://openalex.org/W4225544400
  • https://openalex.org/W4225648488
  • https://openalex.org/W4226160689
  • https://openalex.org/W4283768093
  • https://openalex.org/W4283778815
  • https://openalex.org/W4288844066
  • https://openalex.org/W4295845707
  • https://openalex.org/W4377965429
  • https://openalex.org/W4382344960
  • https://openalex.org/W4383710920