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The compartmentalization of melanin biosynthetic enzymes Contributes to self-defense against intermediate compound scytalone in Botrytis cinerea

The compartmentalization of melanin biosynthetic enzymes Con...

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第三届全国植物开花·衰老与采后生物学大会

作者： Xue Chen Yantao Na Pinkuan Zhu Yiwen Wang Yina Jiang Yifan He Chenghua Zhang Dandan Ren Han Guo Sheng Xiang Qin Li Ling Xu School of Life Sciences East China Normal University

In filamentous fungi, 1,8-dihydroxynaphthalene（DHN） melanin is a major component of the extracellular matrix, endowing fungi with environmental tolerance, and some pathogenic species with pathogenicity. However, the cytological mechanism of the melanin biosynthesis pathway remains obscure. Using the gray mold pathogen Botrytis cinerea, six key enzymes participate in DHN melanin synthesis, including polyketide synthases Bc PKS12/13, hydrolase Bc YGH1, 1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene（THN） reductases BcBRN1/2, and scytalone dehydratase Bc SCD1. We identified that the ?bcscd1 mutant accumulated scytalone in culture filtrate rather than in mycelium. Excessive scytalone appears to be self-toxic to the fungus, leading to repressed sclerotial germination and sporulation in the ?bcscd1 mutant. The BcBRN1/2 enzymes responsible for synthesizing scytalone were localized in endosomes and further trafficked to the cell surface. The BcSCD1 accumulated on the cell wall, being consistent with extracellular occurrence of its precursor scytalone. Moreover, the early stage melanin synthesis enzymes, including the BcPKS12/13 and BcYGH1, were localized in peroxisome vesicles. This study revealed the sub-cellular mechanisms of melanin biosynthetic enzymes in B. cinerea, indicating that encapsulation and externalization of the melanin synthetic enzymes should be harmoniously organized, most likely to assure enzymatic efficiency, and to avoid the adverse effect of the intermediate.

关键词： Botrytis cinerea melanin scytalone subcellular trafficking endosome peroxisome

来源： cnki会议评论

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