Dual and Opposing Roles of Xanthine Dehydrogenase in Defense-Associated Reactive Oxygen Species Metabolism in Arabidopsis

细胞生物学 过氧化物酶体 黄嘌呤氧化酶 氧化磷酸化 新陈代谢 黄嘌呤 NAD+激酶
作者
Xianfeng Ma,Wenming Wang,Florian Bittner,Nadine Schmidt,Robert Berkey,Ling-Li Zhang,Harlan King,Yi Zhang,Jiayue Feng,Yinqiang Wen,Liqiang Tan,Yue Li,Qiong Zhang,Ziniu Deng,Xing-Yao Xiong,Shunyuan Xiao
出处
期刊:The Plant Cell [Oxford University Press]
卷期号:28 (5): 1108-1126 被引量:63
标识
DOI:10.1105/tpc.15.00880
摘要

While plants produce reactive oxygen species (ROS) for stress signaling and pathogen defense, they need to remove excessive ROS induced during stress responses in order to minimize oxidative damage. How can plants fine-tune this balance and meet such conflicting needs? Here, we show that XANTHINE DEHYDROGENASE1 (XDH1) in Arabidopsis thaliana appears to play spatially opposite roles to serve this purpose. Through a large-scale genetic screen, we identified three missense mutations in XDH1 that impair XDH1's enzymatic functions and consequently affect the powdery mildew resistance mediated by RESISTANCE TO POWDERY MILDEW8 (RPW8) in epidermal cells and formation of xanthine-enriched autofluorescent objects in mesophyll cells. Further analyses revealed that in leaf epidermal cells, XDH1 likely functions as an oxidase, along with the NADPH oxidases RbohD and RbohF, to generate superoxide, which is dismutated into H2O2 The resulting enrichment of H2O2 in the fungal haustorial complex within infected epidermal cells helps to constrain the haustorium, thereby contributing to RPW8-dependent and RPW8-independent powdery mildew resistance. By contrast, in leaf mesophyll cells, XDH1 carries out xanthine dehydrogenase activity to produce uric acid in local and systemic tissues to scavenge H2O2 from stressed chloroplasts, thereby protecting plants from stress-induced oxidative damage. Thus, XDH1 plays spatially specified dual and opposing roles in modulation of ROS metabolism during defense responses in Arabidopsis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
9秒前
Xie完成签到 ,获得积分10
10秒前
优雅的凝阳完成签到 ,获得积分10
13秒前
LT完成签到 ,获得积分10
13秒前
25秒前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
28秒前
阳炎完成签到,获得积分10
36秒前
老王家的二姑娘完成签到 ,获得积分10
38秒前
hua完成签到 ,获得积分10
40秒前
黄花菜完成签到 ,获得积分10
41秒前
Hey完成签到 ,获得积分10
46秒前
57秒前
Hiaoliem完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
仿真小学生完成签到,获得积分10
1分钟前
失眠的香蕉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Herbs完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Gary完成签到 ,获得积分10
1分钟前
双眼皮跳蚤完成签到,获得积分10
1分钟前
blueblue完成签到,获得积分10
1分钟前
liangxu0313完成签到,获得积分10
1分钟前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
1分钟前
李金奥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dreamwalk完成签到 ,获得积分10
1分钟前
maclogos完成签到,获得积分10
1分钟前
落落完成签到 ,获得积分0
1分钟前
zyjsunye完成签到 ,获得积分0
2分钟前
曾建完成签到 ,获得积分10
2分钟前
腰果虾仁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
穆一手完成签到 ,获得积分10
2分钟前
陈米花完成签到,获得积分10
2分钟前
yyjl31完成签到,获得积分0
2分钟前
Simon_chat完成签到,获得积分10
2分钟前
吐司炸弹完成签到,获得积分10
2分钟前
mayfly完成签到,获得积分10
2分钟前
邵翎365完成签到,获得积分10
2分钟前
雨城完成签到 ,获得积分10
2分钟前
时尚的哈密瓜完成签到,获得积分10
2分钟前
Tree_完成签到 ,获得积分10
2分钟前
请叫我表情帝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809828
关于积分的说明 7883769
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314323
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630582
版权声明 601983