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The rice resistance protein pair RGA4/RGA5 recognizes the Magnaporthe oryzae effectors AVR-Pia and AVR1-CO39 by direct binding

Authors :
Jean-Benoit Morel
Elisabeth Fournier
Ludovic Alaux
Thomas Kroj
Susana Rivas
Yudai Okuyama
Stella Cesari
Corinne Michel
Véronique Chalvon
Gaetan Thilliez
Hiroyuki Kanzaki
Cécile Ribot
Didier Tharreau
Ryohei Terauchi
Alain Jauneau
DDSIS 76
Laboratoire des matériaux avancés (LMA)
Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Surfaces Cellulaires et Signalisation chez les Végétaux (SCSV)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite (UMR BGPI)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Iwate Biotechnology Research Center
Iwate Biotechnol Res Ctr
Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
Iwate Biotechnology Research Center (IBRC)
Genoplante Programme (Project 'Interaction Rice Magnaporthe')
Agropolis Foundation [0802-023]
Institut National de la Recherche Agronomique (a 'Contrat Jeune Scientifique')
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)
Source :
Plant Cell, The Plant cell, The Plant cell, American Society of Plant Biologists (ASPB), 2013, 25 (4), pp.1463-1481. ⟨10.1105/tpc.112.107201⟩
Publication Year :
2013

Abstract

Resistance (R) proteins recognize pathogen avirulence (Avr) proteins by direct or indirect binding and are multidomain proteins generally carrying a nucleotide binding (NB) and a leucine-rich repeat (LRR) domain. Two NB-LRR protein-coding genes from rice (Oryza sativa), RGA4 and RGA5, were found to be required for the recognition of the Magnaporthe oryzae effector AVR1-CO39. RGA4 and RGA5 also mediate recognition of the unrelated M. oryzae effector AVR-Pia, indicating that the corresponding R proteins possess dual recognition specificity. For RGA5, two alternative transcripts, RGA5-A and RGA5-B, were identified. Genetic analysis showed that only RGA5-A confers resistance, while RGA5-B is inactive. Yeast two-hybrid, coimmunoprecipitation, and fluorescence resonance energy transfer–fluorescence lifetime imaging experiments revealed direct binding of AVR-Pia and AVR1-CO39 to RGA5-A, providing evidence for the recognition of multiple Avr proteins by direct binding to a single R protein. Direct binding seems to be required for resistance as an inactive AVR-Pia allele did not bind RGA5-A. A small Avr interaction domain with homology to the Avr recognition domain in the rice R protein Pik-1 was identified in the C terminus of RGA5-A. This reveals a mode of Avr protein recognition through direct binding to a novel, non-LRR interaction domain.

Details

Language :
English
ISSN :
1532298X and 10404651
Database :
OpenAIRE
Journal :
Plant Cell, The Plant cell, The Plant cell, American Society of Plant Biologists (ASPB), 2013, 25 (4), pp.1463-1481. ⟨10.1105/tpc.112.107201⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....ad62cf1c3c92c8e297c46f8e69030630
Full Text :
https://doi.org/10.1105/tpc.112.107201⟩