Main conclusion Dynamic protein and phosphoprotein profiles uncovered the overall regulation of stomata movement against pathogen invasion and phosphorylation states of proteins involved in ABA, SA, calcium and ROS signaling, which may modulate the stomatal immune response. Abstract Stomatal openings represent a major route of pathogen entry into the plant, and plants have evolved mechanisms to regulate stomatal aperture as innate immune response against bacterial invasion. However, the mechanisms underlying stomatal immunity are not fully understood. Taking advantage of high-throughput liquid chromatography mass spectrometry (LC–MS), we performed label-free proteomic and phosphoproteomic analyses of enriched guard cells in response to a bacterial pathogen Pseudomonas syringae pv. tomato ( Pst ) DC3000. In total, 495 proteins and 1229 phosphoproteins were identified as differentially regulated. These proteins are involved in a variety of signaling pathways, including abscisic acid and salicylic acid hormone signaling, calcium and reactive oxygen species signaling. We also showed that dynamic changes of phosphoprotein WRKY transcription factors may play a crucial role in regulating stomata movement in plant immunity. The identified proteins/phosphoproteins and the pathways form interactive molecular networks to regulate stomatal immunity. This study has provided new insights into the multifaceted mechanisms of stomatal immunity. The differential proteins and phosphoproteins are potential targets for engineering or breeding of crops for enhanced pathogen defense.

中文翻译：

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蛋白质组学和磷酸蛋白质组学揭示了气孔免疫反应的分子网络

主要结论 动态蛋白质和磷蛋白谱揭示了气孔运动对病原体入侵的整体调节以及参与 ABA、SA、钙和 ROS 信号传导的蛋白质的磷酸化状态，这可能调节气孔免疫反应。摘要 气孔开口是病原体进入植物的主要途径，植物已经进化出调节气孔开口的机制，作为对细菌入侵的先天免疫反应。然而，气孔免疫的机制尚不完全清楚。利用高通量液相色谱质谱（LC-MS），我们对富集的保卫细胞进行了无标记蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析，以应对细菌病原体丁香假单胞菌 pv。番茄（太平洋标准时间）DC3000。总共，495 种蛋白质和 1229 种磷蛋白被鉴定为差异调节。这些蛋白质参与多种信号传导途径，包括脱落酸和水杨酸激素信号传导、钙和活性氧物质信号传导。我们还表明磷蛋白 WRKY 转录因子的动态变化可能在调节植物免疫中的气孔运动中起关键作用。鉴定的蛋白质/磷蛋白和通路形成相互作用的分子网络来调节气孔免疫。这项研究为气孔免疫的多方面机制提供了新的见解。差异蛋白和磷蛋白是作物工程或育种以增强病原体防御的潜在目标。这些蛋白质参与多种信号传导途径，包括脱落酸和水杨酸激素信号传导、钙和活性氧物质信号传导。我们还表明磷蛋白 WRKY 转录因子的动态变化可能在调节植物免疫中的气孔运动中起关键作用。鉴定的蛋白质/磷蛋白和通路形成相互作用的分子网络来调节气孔免疫。这项研究为气孔免疫的多方面机制提供了新的见解。差异蛋白和磷蛋白是作物工程或育种以增强病原体防御的潜在目标。这些蛋白质参与多种信号传导途径，包括脱落酸和水杨酸激素信号传导、钙和活性氧物质信号传导。我们还表明磷蛋白 WRKY 转录因子的动态变化可能在调节植物免疫中的气孔运动中起关键作用。鉴定的蛋白质/磷蛋白和通路形成相互作用的分子网络来调节气孔免疫。这项研究为气孔免疫的多方面机制提供了新的见解。差异蛋白和磷蛋白是作物工程或育种以增强病原体防御的潜在目标。我们还表明磷蛋白 WRKY 转录因子的动态变化可能在调节植物免疫中的气孔运动中起关键作用。鉴定的蛋白质/磷蛋白和通路形成相互作用的分子网络来调节气孔免疫。这项研究为气孔免疫的多方面机制提供了新的见解。差异蛋白和磷蛋白是作物工程或育种以增强病原体防御的潜在目标。我们还表明磷蛋白 WRKY 转录因子的动态变化可能在调节植物免疫中的气孔运动中起关键作用。鉴定的蛋白质/磷蛋白和通路形成相互作用的分子网络来调节气孔免疫。这项研究为气孔免疫的多方面机制提供了新的见解。差异蛋白和磷蛋白是作物工程或育种以增强病原体防御的潜在目标。