Китайские учёные обнаружили слабое место грибка Botrytis cinerea, возбудителя серой гнили. Это заболевание ежегодно наносит ущерб сельскому хозяйству на миллиарды долларов, поражая более 1400 видов растений, включая виноград, томаты и клубнику. Ключом к выживанию и патогенности грибка оказался один-единственный белок-транспортёр, что открывает путь к разработке нового поколения фунгицидов.
Команда из Циндаоского сельскохозяйственного университета выяснила, что для успешного заражения грибку жизненно необходим белок BcTpo1. Растение при атаке патогена защищается двумя способами: выделяет в точке заражения токсичное для грибка вещество спермин и запускает «окислительный взрыв» – выбрасывает активные формы кислорода, чтобы уничтожить захватчика. Исследование, опубликованное в журнале Crop Health, показало, что именно BcTpo1 помогает грибку справиться с этой двойной угрозой.
Эксперименты показали, что если искусственно заблокировать ген, отвечающий за производство BcTpo1, грибок теряет значительную часть своей агрессивности. Такой мутантный штамм медленнее рос, хуже размножался и вызывал на листьях растений значительно меньшие очаги поражения. Грибок становился крайне чувствительным к окислительному стрессу, который в обычных условиях он легко переносит.
Дальнейший анализ выявил неожиданный механизм. Ранее считалось, что схожие белки помогают клеткам избавляться от излишков токсичных веществ. Однако BcTpo1, наоборот, помогает грибку удерживать и накапливать спермин во время атаки со стороны растения. Как выяснилось, грибок использует захваченный у растения спермин для активации собственных антиоксидантных ферментов, которые нейтрализуют активные формы кислорода. Без этого белка защитная система патогена не работает, и он погибает под натиском иммунитета растения.
Открытие делает белок BcTpo1 перспективной мишенью для новых препаратов. Фунгицид, который сможет избирательно блокировать этот транспортёр, лишит грибок его главного защитного механизма в самый критический момент – при попытке проникнуть в ткани растения. Такой подход может оказаться эффективнее существующих средств, к которым Botrytis cinerea быстро вырабатывает устойчивость.