Audrey Labarde, Karine Blondeau, Marie-Hélène Balesdent, Benedicte Ollivier, Shiv D. Kale, Guillaume Daverdin, Noureddine Lazar, Danielle H Y Choi, Marc Graille, Brett M. Tyler, Isabelle Fudal, Francoise Blaise, Herman van Tilbeurgh, Juliette Linglin, Thierry Rouxel, Fonction et Architecture des Assemblages Macromoléculaires (FAAM), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale (B3S), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BIOlogie et GEstion des Risques en agriculture (BIOGER), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Virginia Tech [Blacksburg], Center for Genome Research and Biocomputing, Oregon State University (OSU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), National Science Foundation (NSF) IOS-0924861, ANR-14-CE19-0019,StructuraLEP,Caractérisation structurale et fonctionnelle d'effecteurs de L. maculans et de leurs interactants(2014), Fonction et Architecture des Assemblages Macromoléculaires ( FAAM ), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale ( B3S ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), BIOlogie GEstion des Risques en agriculture - Champignons Pathogènes des Plantes ( BIOGER-CPP ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, Virginia Tech, University of Virginia [Charlottesville], and Oregon State University ( OSU )
International audience; The avirulence gene AvrLm4-7 of Leptosphaeria maculans, the causal agent of stem canker in Brassica napus (oilseed rape), confers a dual specificity of recognition by two resistance genes (Rlm4 and Rlm7) and is strongly involved in fungal fitness. In order to elucidate the biological function of AvrLm4-7 and understand the specificity of recognition by Rlm4 and Rlm7, the AvrLm4-7 protein was produced in Pichia pastoris and its crystal structure was determined. It revealed the presence of four disulfide bridges, but no close structural analogs could be identified. A short stretch of amino acids in the C terminus of the protein, (R/N)(Y/F)(R/S)E(F/W), was well-conserved among AvrLm4-7 homologs. Loss of recognition of AvrLm4-7 by Rlm4 is caused by the mutation of a single glycine to an arginine residue located in a loop of the protein. Loss of recognition by Rlm7 is governed by more complex mutational patterns, including gene loss or drastic modifications of the protein structure. Three point mutations altered residues in the well-conserved C-terminal motif or close to the glycine involved in Rlm4-mediated recognition, resulting in the loss of Rlm7-mediated recognition. Transient expression in Nicotiana benthamiana (tobacco) and particle bombardment experiments on leaves from oilseed rape suggested that AvrLm4-7 interacts with its cognate R proteins inside the plant cell, and can be translocated into plant cells in the absence of the pathogen. Translocation of AvrLm4-7 into oilseed rape leaves is likely to require the (R/N)(Y/F)(R/S)E(F/W) motif as well as an RAWG motif located in a nearby loop that together form a positively charged region.