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黄单胞杆菌可以侵染多种作物。它可以通过引起植物叶片的枯萎,茎和果实的溃疡、流脓而使作物减产。黄单胞杆菌在侵染过程中会分泌多种毒力因子到宿主细胞中帮助感病。水稻白叶枯菌是一种革兰氏阴性黄单胞杆菌,是引起水稻病害的主要病原菌。白叶枯菌通过Ⅲ型分泌系统分泌的转录激活类效应子(transcription activator-like effectors,TALEs)招募水稻转录因子ⅡA(transcription factor ⅡA,TFIIA)的γ亚基(TFIIAy5),从而激活宿主感病相关基因(susceptibility gene,Sgene)的表达。但TALEs究竟如何与TFIIAy5互作并不清楚。TFIIAy5需要与TFIIAα、TFIIAβ组成三元复合物来行使功能。然而TALEs是否招募TFIIAα或者TFIIAβ或者同时招募二者并不清楚。TALEs激活宿主感病相关基因表达的机理也需要进一步的研究。本论文的研究结果显示,在病原菌致病的过程中,TALEs并不招募水稻TFIIA(α+β+γ/αβ+γ)三元复合物。但TALEs可以招募TFIIA(α+γ)二元复合物,形成TALEs+α+γ的三元复合物。这种招募通过TALEs的转录因子结合区域(transcription factor binding,TFB)完成。本论文鉴定出TALEs负责招募TFIIA(α+γ)二元复合物的TFB区域包含72个氨基酸(PthXo1效应因子的1044-1115位)。TFB+α+y复合物具有TFIIA三元复合物α+β+γ类似活性,即与TATA-box结合蛋白(TATA-box binding protein,TBP)互作,从而稳定TBP与TATA-box的结合。TALEs+α+γ异源三元复合物保留了 TALEs结合DNA的能力。因此,本论文提出了 TALEs调控宿主感病相关基因表达的新机理,TALEs可能通过TFB区域替代并模拟了 TFIIAβ亚基的功能从而实现对宿主感病相关基因的转录激活。此外,我们还发现对侵染不同植物的黄单胞杆菌的多种TALEs的TFB区域序列高度保守。同时也对植物中的TFIIAys进行了序列保守性分析,发现其也高度保守。因此,黄单胞杆菌TALEs通过TFB区域替代水稻中TFIIAβ亚基的致病机制在其他物种中可能也存在。本研究试图通过结构生物学的方法解析TFB+TFIIAα+TFIIAγ或者TFB+TFIIAγ复合物的晶体结构,进而揭示黄单胞杆菌TALEs与宿主中TFIIA的作用机制。经过400个克隆的构建和520多种蛋白表达检测,我们摸索出了纯化TFB+TFIIAα+TFIIAγ复合物以及TFB+TFIIAγ复合物的方法。通过凝胶层析实验分析,结果显示TFB+TFIIAγ复合物为高聚状态,均一性差,性质不稳定易沉淀。而TFB+TFIIAα+TFIIAγ复合物性质均一,不多聚,可能更接近行使功能时的生理状态。本研究对这两种复合物进行了约20000个结晶条件的晶体筛选,但暂时没有得到晶体。我们通过突变和互作实验鉴定了部分TFIIAy中可能与TFB互作的氨基酸。与此同时,本研究解析了水稻TFIIA(α+β+γ)三元复合物的晶体结构,这是植物中的第一个TFIIA三元复合物的晶体结构。水稻TFIIA晶体结构与酵母和人中TFIIA的结构高度同源。此结构为将来获得TFB+α+γ结构提供一定的希望和线索_。综上所述,本论文提出的TALEs致病新机理为病原菌与宿主互作提供了新视角,并且为抗病作物品种的培育提供新的策略。