Published September 8, 2016
| Version v1
Publication
Open
Rice Dwarf Virus P2 Protein Hijacks Auxin Signaling by Directly Targeting the Rice OsIAA10 Protein, Enhancing Viral Infection and Disease Development
Creators
- 1. Peking University
- 2. The Ohio State University
Description
The phytohormone auxin plays critical roles in regulating myriads of plant growth and developmental processes. Microbe infection can disturb auxin signaling resulting in defects in these processes, but the underlying mechanisms are poorly understood. Auxin signaling begins with perception of auxin by a transient co-receptor complex consisting of an F-box transport inhibitor response 1/auxin signaling F-box (TIR1/AFB) protein and an auxin/indole-3-acetic acid (Aux/IAA) protein. Auxin binding to the co-receptor triggers ubiquitination and 26S proteasome degradation of the Aux/IAA proteins, leading to subsequent events, including expression of auxin-responsive genes. Here we report that Rice dwarf virus (RDV), a devastating pathogen of rice, causes disease symptoms including dwarfing, increased tiller number and short crown roots in infected rice as a result of reduced sensitivity to auxin signaling. The RDV capsid protein P2 binds OsIAA10, blocking the interaction between OsIAA10 and OsTIR1 and inhibiting 26S proteasome-mediated OsIAA10 degradation. Transgenic rice plants overexpressing wild-type or a dominant-negative (degradation-resistant) mutant of OsIAA10 phenocopy RDV symptoms are more susceptible to RDV infection; however, knockdown of OsIAA10 enhances the resistance of rice to RDV infection. Our findings reveal a previously unknown mechanism of viral protein reprogramming of a key step in auxin signaling initiation that enhances viral infection and pathogenesis.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يلعب هرمون أوكسين النباتي أدوارًا حاسمة في تنظيم عدد لا يحصى من عمليات نمو النبات وتطوره. يمكن أن تزعج عدوى الميكروبات إشارات الأوكسين مما يؤدي إلى عيوب في هذه العمليات، ولكن الآليات الأساسية غير مفهومة بشكل جيد. تبدأ إشارات الأوكسين بإدراك الأوكسين بواسطة مركب مستقبلات مشترك عابر يتكون من بروتين F - box لاستجابة مثبطات النقل 1/إشارات الأوكسين F - box (TIR1/AFB) وبروتين auxin/indole -3 - acetic acid (Aux/IAA). يؤدي ارتباط الأوكسين بالمستقبلات المشتركة إلى حدوث تحلل في كل مكان وتحلل بروتيازوم 26S لبروتينات Aux/IAA، مما يؤدي إلى أحداث لاحقة، بما في ذلك التعبير عن الجينات المستجيبة للأوكسين. هنا نذكر أن فيروس قزم الأرز (RDV)، وهو أحد مسببات الأمراض المدمرة للأرز، يسبب أعراض المرض بما في ذلك التقزم وزيادة عدد الحارث وجذور التاج القصيرة في الأرز المصاب نتيجة لانخفاض الحساسية لإشارات الأوكسين. يربط بروتين قفيصة RDV P2 OsIAA10، مما يمنع التفاعل بين OsIAA10 و OsTIR1 ويثبط تحلل OsIAA10 بوساطة بروتيازوم 26S. نباتات الأرز المعدلة وراثيًا التي تعبر بشكل مفرط عن النوع البري أو الطفرة السلبية السائدة (المقاومة للتدهور) لأعراض فيروس الورم الحليمي البشري من نوع OsIAA10 هي أكثر عرضة للإصابة بعدوى فيروس الورم الحليمي البشري ؛ ومع ذلك، فإن الضربة القاضية لـ OsIAA10 تعزز مقاومة الأرز لعدوى فيروس الورم الحليمي البشري. تكشف النتائج التي توصلنا إليها عن آلية غير معروفة سابقًا لإعادة برمجة البروتين الفيروسي لخطوة رئيسية في بدء إشارات الأوكسين التي تعزز العدوى الفيروسية والتسبب في الأمراض.Translated Description (French)
La phytohormone auxine joue un rôle essentiel dans la régulation de myriades de processus de croissance et de développement des plantes. L'infection microbienne peut perturber la signalisation des auxines entraînant des défauts dans ces processus, mais les mécanismes sous-jacents sont mal compris. La signalisation de l'auxine commence par la perception de l'auxine par un complexe co-récepteur transitoire composé d'une protéine F-box de signalisation de la réponse 1 de l'inhibiteur du transport de la boîte F/auxine (TIR1/AFB) et d'une protéine auxine/acide indole-3-acétique (Aux/IAA). La liaison de l'auxine au co-récepteur déclenche l'ubiquitination et la dégradation du protéasome 26S des protéines Aux/IAA, conduisant à des événements ultérieurs, y compris l'expression de gènes sensibles à l'auxine. Ici, nous rapportons que le virus nain du riz (RDV), un agent pathogène dévastateur du riz, provoque des symptômes de la maladie, notamment un nainissement, une augmentation du nombre de motoculteurs et des racines courtes de la couronne dans le riz infecté en raison d'une sensibilité réduite à la signalisation de l'auxine. La protéine P2 de la capside du RDV se lie à OsIAA10, bloquant l'interaction entre OsIAA10 et OsTIR1 et inhibant la dégradation d'OsIAA10 médiée par le protéasome 26S. Les plants de riz transgéniques surexprimant le type sauvage ou un mutant dominant-négatif (résistant à la dégradation) des symptômes du VDR de la phénocopie OsIAA10 sont plus sensibles à l'infection par le VDR ; cependant, la suppression d'OsIAA10 améliore la résistance du riz à l'infection par le VDR. Nos résultats révèlent un mécanisme jusqu'alors inconnu de reprogrammation des protéines virales d'une étape clé dans l'initiation de la signalisation des auxines qui améliore l'infection virale et la pathogenèse.Translated Description (Spanish)
La auxina fitohormonal desempeña un papel fundamental en la regulación de innumerables procesos de crecimiento y desarrollo de las plantas. La infección microbiana puede alterar la señalización de auxinas, lo que resulta en defectos en estos procesos, pero los mecanismos subyacentes son poco conocidos. La señalización de auxina comienza con la percepción de auxina por un complejo correceptor transitorio que consiste en una proteína de respuesta 1 del inhibidor del transporte de la caja F/señalización de auxina de la caja F (TIR1/AFB) y una proteína auxina/ácido indol-3-acético (Aux/IAA). La unión de auxina al correceptor desencadena la ubiquitinación y la degradación del proteasoma 26S de las proteínas Aux/IAA, lo que lleva a eventos posteriores, incluida la expresión de genes que responden a auxina. Aquí informamos que el virus enano del arroz (RDV), un patógeno devastador del arroz, causa síntomas de enfermedad que incluyen enanismo, aumento del número de cultivadores y raíces cortas de la corona en el arroz infectado como resultado de la sensibilidad reducida a la señalización de auxinas. La proteína P2 de la cápside de RDV se une a OsIAA10, bloqueando la interacción entre OsIAA10 y OsTIR1 e inhibiendo la degradación de OsIAA10 mediada por el proteasoma 26S. Las plantas de arroz transgénicas que sobreexpresan el tipo salvaje o un mutante dominante negativo (resistente a la degradación) de los síntomas de RDV de la fenocopia de OsIAA10 son más susceptibles a la infección por RDV; sin embargo, la inactivación de OsIAA10 mejora la resistencia del arroz a la infección por RDV. Nuestros hallazgos revelan un mecanismo previamente desconocido de reprogramación de proteínas virales de un paso clave en el inicio de la señalización de auxinas que mejora la infección viral y la patogénesis.Files
journal.ppat.1005847&type=printable.pdf
Files
(5.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f10d5daf0b5fc20a022d3ae365b11ffc
|
5.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فيروس قزم الأرز P2 البروتين يختطف إشارات الأوكسين عن طريق الاستهداف المباشر لبروتين OsIAA10 للأرز، مما يعزز العدوى الفيروسية وتطور الأمراض
- Translated title (French)
- La protéine P2 du virus nain du riz détourne la signalisation des auxines en ciblant directement la protéine OsIAA10 du riz, améliorant l'infection virale et le développement de la maladie
- Translated title (Spanish)
- El virus enano del arroz P2 secuestra la señalización de auxina apuntando directamente a la proteína OsIAA10 del arroz, mejorando la infección viral y el desarrollo de enfermedades
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2510765724
- DOI
- 10.1371/journal.ppat.1005847
References
- https://openalex.org/W1542410071
- https://openalex.org/W1570252012
- https://openalex.org/W1665182114
- https://openalex.org/W1964224042
- https://openalex.org/W1967452675
- https://openalex.org/W1969673342
- https://openalex.org/W1970396605
- https://openalex.org/W1972633502
- https://openalex.org/W1973453874
- https://openalex.org/W1974578806
- https://openalex.org/W1977470678
- https://openalex.org/W1983059952
- https://openalex.org/W1985043089
- https://openalex.org/W1988549734
- https://openalex.org/W1997732742
- https://openalex.org/W2011820514
- https://openalex.org/W2017681723
- https://openalex.org/W2018171099
- https://openalex.org/W2031199055
- https://openalex.org/W2038463428
- https://openalex.org/W2043222059
- https://openalex.org/W2052192994
- https://openalex.org/W2060041263
- https://openalex.org/W2061796351
- https://openalex.org/W2065355365
- https://openalex.org/W2067478074
- https://openalex.org/W2074375950
- https://openalex.org/W2080705428
- https://openalex.org/W2089647411
- https://openalex.org/W2101038256
- https://openalex.org/W2109446031
- https://openalex.org/W2115811888
- https://openalex.org/W2118301587
- https://openalex.org/W2119477250
- https://openalex.org/W2122372286
- https://openalex.org/W2122414530
- https://openalex.org/W2123264056
- https://openalex.org/W2125882915
- https://openalex.org/W2126756010
- https://openalex.org/W2134030532
- https://openalex.org/W2138340439
- https://openalex.org/W2139004599
- https://openalex.org/W2141656509
- https://openalex.org/W2144249817
- https://openalex.org/W2146103350
- https://openalex.org/W2151750881
- https://openalex.org/W2156970744
- https://openalex.org/W2158680373
- https://openalex.org/W2158995043
- https://openalex.org/W2159574182
- https://openalex.org/W2160381063
- https://openalex.org/W2160648204
- https://openalex.org/W2164480638
- https://openalex.org/W2166211878
- https://openalex.org/W2167397722
- https://openalex.org/W2171939663
- https://openalex.org/W2263737475
- https://openalex.org/W2344055286
- https://openalex.org/W4241002464
- https://openalex.org/W4249397346
- https://openalex.org/W4296976016
- https://openalex.org/W575004361