水稻是世界上最重要的粮食作物之一,而由稻瘟病菌侵染引起的稻瘟病是水稻生产上的毁灭性病害,每年造成10%至30%的产量损失,严重危害全球的粮食生产安全。目前防治稻瘟病的措施主要以喷施化学农药和选育抗病品种。稻瘟病菌容易发生基因变异,产生新的致病小种,导致抗病品种在短时间内丧失抗性。而长期使用化学农药容易使病原菌在强筛选压力下产生抗药性。为了更好地防治稻瘟病,迫切需要从分子水平上了解稻瘟病菌的致病机理。在稻瘟病菌全基因组序列公布后,致病相关蛋白功能的发掘和鉴定随之加快,这为寻找新的稻瘟病菌杀菌剂作用靶标及设计新的控制策略提供了理论依据。胞吞运输在真核生物中具有重要作用,包括影响细胞的生长发育、对外界环境的感知、信号通路的传导、自噬膜泡的形成等生理过程。在胞吞过程中,囊泡包裹细胞膜表面的营养物质、受体、质膜蛋白、脂质和其他大分子物质后输送至内涵体,随后这些物质被降解或者回到细胞膜以重新利用。在我们实验室前期研究中,发现敲除SNARE蛋白基因MoSEC22及MoVAM7导致胞吞运输受阻,而且生长和产孢能力有严重缺陷,致病力丧失。敲除actin调控激酶基因MoARK1引起突变体胞吞延缓,而且生长和产孢能力降低,致病力显著下降。这些研究都表明胞吞运输和稻瘟病菌的生长发育及致病力是密切相关的。但是胞吞如何影响致病性是不清楚的。为了研究胞吞调控致病性的机制,及actin调控激酶MoArk1的分子机理,我们鉴定了一系列MoArk1的互作蛋白,并从中选择了 MoEnd3进行研究。这是一个酵母胞吞蛋白End3p的同源蛋白。我们发现MoEND3基因的敲除会导致附着胞形成延缓,不能成熟,而且侵入率下降。进一步研究发现MoEND3基因的敲除导致膜受体Pth11和MoSho1被胞吞运输至内涵体的过程减慢,并且Pth11和MoSho1下游的Pmk1不能正常发生磷酸化,自噬过程受阻。已有研究证明了 Mst11-Mst7-Pmk1途径和自噬控制着附着胞形成和侵入。为了激活Pmk1磷酸化,我们在△Moend3突变体中表达了持续激活的Mst7,结果发现△Moend3突变体在附着胞和侵入的缺陷得到了一定程度的互补,这证明了 MoEnd3通过介导Pth11和MoSho1的胞吞而影响了下游Pmk1的磷酸化和自噬,借此影响了附着胞形成和侵入。我们还发现MoEnd3的功能会被MoArk1通过磷酸化调控。此外,由于胞吞和外泌是紧密伴随、相互影响的两个过程,我们发现MoEnd3也会帮助一些效应分子分泌,如Avr-Pia和AvrPiz-t,从而使病菌抑制植物免疫反应。在本文另一研究中,为了更多地发掘MoRgs7调节G蛋白/cAMP途径的具体机制,我们鉴定了一系列MoRgs7的互作蛋白,发现MoRgs7与coronin蛋白MoCrn是相互作用的。据报道,在一些模式生物中coronin通过与antin结合而调控了 actin和胞吞途径。我们发现MoCm不仅是一个actin蛋白,还影响了 MoRgs7的正常定位,并且与G蛋白Gα亚基MagA和腺苷环化酶Mac1激活因子MoCap1相互作用,从而影响了 MagA和MoCap1的定位。敲除MoCRN基因引起cAMP含量下降、附着胞的糖原和脂质降解减慢、附着胞膨压下降和致病力降低,而添加cAMP和表达MagAG187S升高胞内cAMP含量使AMocrn突变体中附着胞和致病的缺陷得到互补,说明缺陷是cAMP水平降低导致的。这些结果也证明了,MoCrn通过与cAMP途径蛋白MoRgs7、MagA和MoCap1互作,从而参与了胞内cAMP的合成,借此影响了附着胞糖原和脂质降解、附着胞膨压形成和致病性。最后,我们发现MoCrn与MoRgs7、MagA和MoCap1的互作和MoCrn的功能行使依赖于MoCrn与actin结合,而突变MoCrn与actin的结合位点或区域导致MoCrn失活。综上所述,我们证明了胞吞通过运输Pmk1 MAPK途径的上游膜受体而影响了附着胞的形成和侵入,而且胞吞蛋白MoEnd3帮助了 一些效应分子的分泌以抑制寄主免疫反应;而MoCrn可以与cAMP途径的蛋白MoRgs7、MagA和MoCap1互作,从而影响了cAMP途径和附着胞的侵入。