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呂依儒 助理教授
德國科隆大學(Max Planck Institute)博士
生命科學大樓808室
04-22840468#243
luyiju@nchu.edu.tw

2021/08-     Assistant Professor, Institute of Biochemistry, National Chung Hsing University, Taiwan

2020-2021, Senior research associate, Michigan State University, USA.

2012-2020, Postdoctoral research fellow, Michigan State University, USA.

2010-2012, Ph. D. fellowship, The Sainsbury Lab (TSL), UK.

2008-2010, Ph. D. fellowship, Max Planck Institute for plant breeding research, Germany.

植物與細菌性病原菌交互作用

植物細菌性病原通常藉由氣孔進入植物寄主。感染植物寄主的過程中,位於植物細胞膜的樣式辨識受體(Pattern-Recognition Receptor, PRR)能夠辨識細菌性病原帶有的保守性物質如聚醣及鞭毛,進而引發第一層免疫反應 (PAMP-triggered immunity, PTI),避免細菌增殖;然而,細菌細菌會分泌效應蛋白 (Effector) 於寄主體內,有些效應蛋白可以防止病原菌被寄主辨識,有些效應蛋白則可以改變植物寄主細胞運作,抑制植物免疫,進而成功侵染植物。而能成功抵抗細菌性病原的植物則是能夠辨認Effector,引發下一階段的免疫反應 (Effector-triggered immunity, ETI),如造成細胞的過敏性反應 (Hypersensitive response),而侷限病原擴張。

 

本實驗室以模式植物阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)及細菌性病原丁香假單胞菌 (Pseudomonas syringae pv tomato DC3000作為研究對象,並以此為基礎,應用於重要經濟作物如柑桔、小麥等。研究主題為探討植物細菌性病原如何以自身釋出的Effector改變植物寄主細胞的運作,如細胞骨架的結構變化 (actin dynamics) 以及受體媒介胞吞作用 (receptor mediated endocytosis),進而改變植物免疫。之前的研究已經證實,丁香假單胞菌釋放於寄主植物的Effector會改變細胞骨架,進而降低植物免疫。也發現同由病原菌分泌的另一個Effector能細胞骨架變成相反的結構變化,然而這兩個Effector是否能在致病力產生拮抗作用尚不清楚。本實驗室將以功能性蛋白質體學以及細胞生物學探討Effector在植物細胞內會與哪些蛋白質相互作用,並且造成亞細胞層次的改變 (subcellular changes) 。另外,也利用這些方法,解析不同Effector開始大量表達的時間以及空間,藉此了解植物病原如何利用Effector調植物寄主細胞活動。

 

植物體內磷酸化反應是調控植物生理機能的重要訊息傳導機制。其中,類受體胞質酶 (Receptor-like cytoplasmic kinase, RLCK) 與鈣離子依賴性蛋白激酶 (Calcium-dependent protein kinase, CDPK) 也是調控植物免疫的重要因子。這兩大類家族裡的蛋白,在PTIETI階段的植物防禦過程當中,同時扮演正調控與負調控因子。以RLCK 為例,當植物辨識到PAMP之後,會迅速引發此類蛋白產生磷酸化反應,引發PTI然而,病原菌如何克服PTIRLCK之中的蛋白為何進行植物免疫的負調控等分子機制仍有待探討。本實驗室將利用解析蛋白質結構技術及演化生物學做深入研究。而CDPK能夠調控氣孔開關,進而改變植物免疫,另一方面,CDPK的蛋白也被報導能構磷酸化WRKY轉錄因子而激活ETI的訊息傳導。本實驗室將研究CDPKWRKY轉錄因子的相互作用以及由此訊息通路調控的植物免疫機制。

Ph. D., Cologne University, Germany (Max Planck Institute for Plant Breeding Research (MPIPZ) and PhD program of University of Cologne), 2012.

M. S., National Taiwan University, department of Plant Pathology and Microbiology, Taiwan, 2006.

B. S., National Taiwan University, department of Plant Pathology and Microbiology, Taiwan, 2004.

1.    Lu, Y-J., Li, P., Shimono, M., Corrion, A., Higaki, T., He, SY and Day, B. Arabidopsis Calcium-dependent protein kinase 3 regulates actin cytoskeleton organization and immunity. Nature communications. 2020. 11 (1): 6234.

2.   Li, P., Lu, Y-J., Chen H. and Day., B. The life cycle of plant immune system. Critical reviews in plant sciences. 2020. 39 (1): 72-100.

3.   Zhang, M., Chiang, Y-H., Toruno, T.Y., Lee, D., Ma, M., Liang, X., Lal, NK., Lemos, M., Lu, Y-J., Ma, S., Liu, J., Day, B., Dinesh-Kumar, S. P., Dehesh, K., Dou, D., Zhou, JM and Coaker, G. The MAP4 kinase Sik1 ensures robust extracellular ROS burst and antibacterial immunity in plants. Cell Host Microbe. 2018. 24 (3): 379-391.

4.  Lu, Y-J., and Day B. Quantitative evaluation of plant actin cytoskeletal parameters during immune activation. Methods in Mol. Biol. 2017. 1578: 207-227.

5.   Shimono, M*., Lu, Y-J*., Porter, K., Kvitko, B. H., Henty-Ridilla, J., Creason, A., He, S. Y., Chang, J. H., Staiger, C. J., and Day, B. The Pseudomonas syringae type-III effector HopG1 induces actin remodeling to promote senescence during infection. Plant physiology. 2016. 171: 2239-2255. (*: Equal contribution).

6.   Lu, Y-J*., Schornack, S*., Spallek, T., Geldner, N., Chory, J., Schellmann, S., Schumacher, K., Kamoun, S., and Robatzek, S. Patterns of plant subcellular responses to successful oomycete infections reveal differences in host cell reprogramming and endocytic trafficking. Cell Microbiol. 2012. 14 (5): 682-97. Selected as the Cover image. (*: Equal contribution).

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