@article{ShubchynskyyBonieckaSchweighoferetal.2017, author = {Shubchynskyy, Volodymyr and Boniecka, Justyna and Schweighofer, Alois and Simulis, Justinas and Kvederaviciute, Kotryna and Stumpe, Michael and Mauch, Felix and Balazadeh, Salma and M{\"u}ller-R{\"o}ber, Bernd and Boutrot, Freddy and Zipfel, Cyril and Meskiene, Irute}, title = {Protein phosphatase AP2C1 negatively regulates basal resistance and defense responses to Pseudomonas syringae}, series = {Journal of experimental botany}, volume = {68}, journal = {Journal of experimental botany}, number = {5}, publisher = {Oxford Univ. Press}, address = {Oxford}, issn = {0022-0957}, doi = {10.1093/jxb/erw485}, pages = {1169 -- 1183}, year = {2017}, abstract = {Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) mediate plant immune responses to pathogenic bacteria. However, less is known about the cell autonomous negative regulatory mechanism controlling basal plant immunity. We report the biological role of Arabidopsis thaliana MAPK phosphatase AP2C1 as a negative regulator of plant basal resistance and defense responses to Pseudomonas syringae. AP2C2, a closely related MAPK phosphatase, also negatively controls plant resistance. Loss of AP2C1 leads to enhanced pathogen-induced MAPK activities, increased callose deposition in response to pathogen-associated molecular patterns or to P. syringae pv. tomato (Pto) DC3000, and enhanced resistance to bacterial infection with Pto. We also reveal the impact of AP2C1 on the global transcriptional reprogramming of transcription factors during Pto infection. Importantly, ap2c1 plants show salicylic acid-independent transcriptional reprogramming of several defense genes and enhanced ethylene production in response to Pto. This study pinpoints the specificity of MAPK regulation by the different MAPK phosphatases AP2C1 and MKP1, which control the same MAPK substrates, nevertheless leading to different downstream events. We suggest that precise and specific control of defined MAPKs by MAPK phosphatases during plant challenge with pathogenic bacteria can strongly influence plant resistance.}, language = {en} } @article{AlbersUestuenWitzeletal.2019, author = {Albers, Philip and {\"U}st{\"u}n, Suayib and Witzel, Katja and Kraner, Max Erdmund and B{\"o}rnke, Frederik}, title = {A Remorin from Nicotiana benthamiana Interacts with the Pseudomonas Type-III Effector Protein HopZ1a and is Phosphorylated by the Immune-Related Kinase PBS1}, series = {Molecular Plant-Microbe Interactions}, volume = {32}, journal = {Molecular Plant-Microbe Interactions}, number = {9}, publisher = {Amer phytopathological SOC}, address = {ST Paul}, issn = {0894-0282}, doi = {10.1094/MPMI-04-19-0105-R}, pages = {1229 -- 1242}, year = {2019}, abstract = {The plasma membrane (PM) is at the interface of plant-pathogen interactions and, thus, many bacterial type-III effector (T3E) proteins target membrane-associated processes to interfere with immunity. The Pseudomonas syringae T3E HopZ1a is a host cell PM-localized effector protein that has several immunity-associated host targets but also activates effector-triggered immunity in resistant backgrounds. Although HopZ1a has been shown to interfere with early defense signaling at the PM, no dedicated PM-associated HopZ1a target protein has been identified until now. Here, we show that HopZ1a interacts with the PM-associated remorin protein NbREM4 from Nicotiana benthamiana in several independent assays. NbREM4 relocalizes to membrane nanodomains after treatment with the bacterial elicitor flg22 and transient overexpression of NbREM4 in N. benthamiana induces the expression of a subset of defense-related genes. We can further show that NbREM4 interacts with the immune-related receptor-like cytoplasmic kinase avrPphB-susceptible 1 (PBS1) and is phosphorylated by PBS1 on several residues in vitro. Thus, we conclude that NbREM4 is associated with early defense signaling at the PM. The possible relevance of the HopZ1a-NbREM4 interaction for HopZ1a virulence and avirulence functions is discussed.}, language = {en} } @phdthesis{Albers2018, author = {Albers, Philip}, title = {Funktionelle Charakterisierung des bakteriellen Typ-III Effektorproteins HopZ1a in Nicotiana benthamiana}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {viii, 134}, year = {2018}, abstract = {Um das Immunsystem der Pflanze zu manipulieren translozieren gram-negative pathogene Bakterien Typ-III Effektorproteine (T3E) {\"u}ber ein Typ-III Sekretionssystem (T3SS) in die pflanzliche Wirtszelle. Dort lokalisieren T3Es in verschiedenen subzellul{\"a}ren Kompartimenten, wo sie Zielproteine modifizieren und so die Infektion beg{\"u}nstigen. HopZ1a, ein T3E des Pflanzenpathogens Pseudomonas syringae pv. syringae, ist eine Acetyltransferase und lokalisiert {\"u}ber ein Myristolierungsmotiv an der Plasmamembran der Wirtszelle. Obwohl gezeigt wurde, dass HopZ1a die fr{\"u}he Signalweiterleitung an der Plasmamembran st{\"o}rt, wurde bisher kein mit der Plasmamembran assoziiertes Zielprotein f{\"u}r diesen T3E identifiziert. Um bisher unbekannte HopZ1a-Zieleproteine zu identifizieren wurde im Vorfeld dieser Arbeit eine Hefe-Zwei-Hybrid-Durchmusterung mit einer cDNA-Bibliothek aus Tabak durchgef{\"u}hrt, wobei ein nicht n{\"a}her charakterisiertes Remorin als Interaktor gefunden wurde. Bei dem Remorin handelt es sich um einen Vertreter der Gruppe 4 der Remorin-Familie, weshalb es in NbREM4 umbenannt wurde. Durch den Einsatz verschiedener Interaktionsstudien konnte demonstriert werden, dass HopZ1a mit NbREM4 in Hefe, in vitro und in planta wechselwirkt. Es wurde ferner deutlich, dass HopZ1a auf spezifische Weise mit dem konservierten C-Terminus von NbREM4 interagiert, das Remorin jedoch in vitro nicht acetyliert. Analysen mittels BiFC haben zudem ergeben, dass NbREM4 in Homodimeren an der Plasmamembran lokalisiert, wo auch die Interaktion mit HopZ1a stattfindet. Eine funktionelle Charakterisierung von NbREM4 ergab, dass das Remorin eine spezifische Rolle im Immunsystem der Pflanze einnimmt. Die transiente Expression in N. benthamiana induziert die Expression von Abwehrgenen sowie einen ver{\"a}nderten Blattph{\"a}notyp. In A. thaliana wird HopZ1a {\"u}ber das Decoy ZED1 und das R-Protein ZAR1 erkannt, was zur Ausl{\"o}sung einer starken Hypersensitiven Antwort (HR von hypersensitive response) f{\"u}hrt. Es konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass ZAR1 in N. benthamiana konserviert ist, NbREM4 jedoch nicht in der ETI als Decoy fungiert. Mit Hilfe einer Hefe-Zwei-Hybrid-Durchmusterung mit NbZAR1 als K{\"o}der konnten zwei Proteine, die Catalase CAT1 und der Protonenpumpeninteraktor PPI1, als Interaktoren von NbZAR1 identifiziert werden, welche m{\"o}glicherweise in der Regulation der HR eine Rolle spielen. Aus Voruntersuchungen war bekannt, dass NbREM4 mit weiteren, nicht n{\"a}her charakterisierten Proteinen aus Tabak interagieren k{\"o}nnte. Eine phylogenetische Einordnung hat gezeigt, dass es sich um die bekannte Immun-Kinase PBS1 sowie zwei E3-Ubiquitin-Ligasen, NbSINA1 und NbSINAL3, handelt. PBS1 interagiert mit NbREM4 an der Plasmamembran und phosphoryliert das Remorin innerhalb des intrinsisch ungeordneten N-Terminus. Mittels Massenspektrometrie konnten die Serine an Position 64 und 65 innerhalb der Aminos{\"a}uresequenz von NbREM4 als PBS1-abh{\"a}ngige Phosphorylierungsstellen identifiziert wurden. NbSINA1 und NbSINAL3 besitzen in vitro Ubiquitinierungsaktivit{\"a}t, bilden Homo- und Heterodimere und interagieren ebenfalls mit dem N-terminalen Teil von NbREM4, wobei sie das Remorin in vitro nicht ubiquitinieren. Aus den in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnissen l{\"a}sst sich ableiten, dass der bakterielle T3E HopZ1a gezielt mit dem Tabak-Remorin NbREM4 an der Plasmamembran interagiert und {\"u}ber einen noch unbekannten Mechanismus mit dem Immunsystem der Pflanze interferiert, wobei NbREM4 m{\"o}glicherweise eine Rolle als Adapter- oder Ankerprotein zukommt, {\"u}ber welches HopZ1a mit weiteren Immunkomponenten interagiert. NbREM4 ist Teil eines gr{\"o}ßeren Immunnetzwerkes, zu welchem die bekannte Immun-Kinase PBS1 und zwei E3-Ubiquitin-Ligasen geh{\"o}ren. Mit NbREM4 konnte damit erstmalig ein membranst{\"a}ndiges Protein mit einer Funktion im Immunsystem der Pflanze als Zielprotein von HopZ1a identifiziert werden.}, language = {de} }