Medicago LYK3、リゾビウムノダレーションファクターシグナル伝達における入口受容体

リゾビウムはノダレーション（Nod）ファクターを分泌し、これが豆科植物の窒素固定根瘤の形成を引き起こします。Nodファクターは数分以内に根毛細胞内でいくつかの細胞応答を誘発しますが、リゾビウムが根に侵入するための感染糸の形成にも不可欠です。バクテリア変異体を用いた研究に基づき、Nodファクター構造に対する要求が低い早期応答を誘導するシグナル受容体と、より厳しい要求を持つ感染を制御する入口受容体からなる二受容体モデルが提案されました。最近、推定Nodファクター受容体はLysMドメイン受容体キナーゼであることが示されました。しかし、これらの受容体の変異体は、いずれもすべてのNodファクター誘導応答を欠いているため、二受容体モデルを支持しません。LYK3は、NFR1の推定メディカゴのオルソログであり、RNA干渉によってのみ研究されており、感染糸形成における役割が示されています。メディカゴ毛巻き（hcl）変異体は、感染糸形成に先行する根毛を巻くことができません。私たちは感染糸成長中にブロックされる弱いhcl-4アレルを特定しました。HCLはLYK3をコードしており、したがって、この受容体は感染を超えて根毛の巻きも制御することを示しました。リゾビウムの変異体を使用することで、HCLがNodファクター構造依存的に感染糸形成を制御することも示します。したがって、LYK3は提案された入口受容体として機能し、特に感染を制御します。最後に、NODULE INCEPTIONの誘導には必要ないLYK3が、Nodファクター誘導遺伝子のサブセットを調節することを示します。