Abstract To achieve successful colonization, the pathogen secretes hundreds of effectors into host cells to manipulate the host’s immune response. Despite numerous studies, the molecular mechanisms underlying effector-induced necrotic cell death remain elusive. In this study, we identified a novel virulent RXLR effector named Pc12 from P. capsici. Pc12 induces necrosis by triggering a distinct ER stress response through its interaction with Rab13-2. Unlike conventional hypersensitive response cell death associated with effector-triggered immunity, Pc12-induced cell death does not coincide with defense gene expression. Instead, it induces the aggregation of ER-resident proteins and confines secretory proteins within the ER. Pc12 interacts with Rab13-2, exhibiting a specific affinity for the active form of Rab13-2. Thus, the complex of Pc12 and Rab13-2 mimics the conformation of the inactive state of Rab13-2, subsequently recruiting the Rab-escort protein (REP). This process results in disruptions in vesicle formation within the ER-Golgi trafficking pathway. Furthermore, the substitution of a single amino acid of Rab13-2 structurally predicted to be crucial for the Pc12 interaction decreased the interaction with Pc12 while maintaining the interaction with REP1. These findings offer valuable insights into the ER stress-mediated cell death as well as a potential strategy for enhancing resistance against pathogens.

Phytophthora species, an oomycetes plant pathogen, secrete effectors into plant cell throughout their life cycle for manipulating host immunity to achieve successful colonization. However, the molecular mechanisms underlying effector-triggered necrotic cell death remain elusive. In this study, we identified an RXLR effector (Pc12) from Phytophthora capsici which contributes to virulence and induces necrosis by triggering a distinct endoplasmic reticulum (ER) stress response through its interaction with Rab13-2. The necrotic cell death induced by Pc12 did not exhibit conventional effector-triggered immunity (ETI)-mediated hypersensitive cell death, including the involvement of NLR downstream signaling components and transcriptional reprogramming of defense-related genes. Instead, it alters the localization of ER-resident proteins and confines secretory proteins within the ER. Pc12 directly interacts with Rab13-2, which is primarily localized to the ER and Golgi apparatus, resulting in a diminished Rab13-2 signal on the Golgi apparatus. Furthermore, Rab13-2 exhibits increased affinity for its interactor, Rab escort protein 1 (REP1), in the presence of Pc12. Structural predictions revealed that a specific residue of Rab13-2 is crucial for binding to the C-terminus of Pc12. Substitution of this residue reduced its interaction with Pc12 and impaired P. capsici infection, while maintaining its interaction with REP1 and prenylated Rab acceptor (PRA1). These findings provide insight into how a pathogen effector induces a distinct form of necrotic cell death to facilitate colonization of the host plant by disrupting the recycling of Rab13-2, a protein involved in vesicle trafficking at the ER-Golgi interface.