Effektorproteine

Effektorproteine sind Moleküle, die von pathogenen Mikroorganismen in die Wirtszellen freigesetzt werden, um deren Zellprozesse zu beeinflussen und damit Infektion oder Kolonisierung zu fördern. Sie stammen typischerweise von Bakterien, Pilzen und Oomyceten, es gibt aber auch effektorartige Moleküle aus anderen Organismen. Effektoren können in der Pflanze entweder im extrazellulären Raum (apoplastisch) wirken oder in die Wirtszelle transloziert werden, wo sie zelluläre Abläufe direkt beeinflussen.

Die Freisetzung erfolgt über spezialisierte Sekretionssysteme: Typ-III- und Typ-IV-Sekretionssysteme sind charakteristisch für viele gramnegative Bakterien, während Pilze oft den ER-Golgi-Wege nutzen. Oomyceten liefern Effektorproteine häufig über Haustorien in die Zelle der Wirtspflanze. Effektoren tragen oft Signale, die ihre Zielorte in der Wirtszelle lokalisieren, wie den Zellkern, Chloroplasten oder das Zytosol, und modulieren dort Prozesse wie Immunreaktionen, Hormonsignale, Vesikelverkehr oder Stoffwechselwege.

Zu den zentralen Funktionen gehört die Unterdrückung der Pflanzenspezifischen Abwehrreaktionen, insbesondere der PTI (PAMP-Trigger-Immunity), sowie die Umleitung von Ressourcen zugunsten des Erregers. Gleichzeitig können manche Effektoren von Wirten durch R-Proteine erkannt werden, was zur Effektor-getriggerter Immunität (ETI) und zum hypersensitiven Reaktionsverlauf führt. Effektoren zeigen große Vielfalt und schnelle Evolution, oft mit Redundanz, wodurch sie eine Schlüsselrolle im Verlauf von Erkrankungen und in der Anpassung von Wirten an Pathogene spielen.