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4个月连发Nature、Nature Plants | 德州农工大学单立波和何平团队在植物免疫领域取得重要突破!

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Journal of Biological Chemistry | 深度解读植物免疫系统的分子基础!

Nature | 单立波/何平教授团队揭示植物免疫调控新机制

一场没有硝烟的战争,小议植物的免疫系统 
以“不变”应万变:植物免疫受体NLR的结构组成
植物免疫受体NLR的“七十二变”
针锋相对!植物免疫受体NLR对病原侵染的直接识别


各种病原微生物的侵染是植物时刻面临的重要生物胁迫,植物在和病原微生物漫长的相互作用过程中形成了多层次的免疫反应。植物通过位于细胞膜表面的免疫受体-模式识别受体(Pattern recognition receptor/PRR)识别微生物来源的分子模式(Pathogen-associated molecular pattern/PAMP)激活PAMP-triggered immunity (PTI);通过细胞内免疫受体(Nucleotide-binding domain and leucine-rich repeat receptor/NLR)识别微生物来源的效应子(Effector)激活Effector-triggered immunity (ETI)。以上两个层次的识别会迅速激活植物的系列早期免疫反应和信号传递。PRRs包括三个典型的结构域:胞外配体结合结构域,跨膜结构域和胞内激酶结构域,PRRs可以特异识别病原体保守的PAMP(例如细菌的鞭毛蛋白和真菌的几丁质),通过跨膜结构域激活胞内的激酶结构域,进而激活下游的免疫信号。(点击话题:植物病原微生物


植物受体类似激酶(Receptor-like cytoplasmic kinases, RLCKs)是一类调控植物生长发育和环境响应的重要细胞内蛋白激酶。近些年关于受体类似激酶在植物免疫和发育调控中的功能和机制研究进展迅速。拟南芥胞质受体类激酶BIK1是与多个重要PRRs蛋白(例如FLS2、BAK1和SERK)有关的免疫调节因子。BIK1在PRRs复合体的下游发挥作用。BIK1可以磷酸化细胞膜上的NAHPH氧化酶类进而调节活性氧的产生,也可以磷酸化离子通道功能相关的核苷酸,改变胞质内钙离子的浓度等。然而,BIK1的激活及其与PRR复合物动态关系的调控目前还不清楚。


2020年4月22日,美国德州农工大学(Texas A&M University)单立波教授和何平教授团队Nature上发表一篇题为Ligand-induced monoubiquitination of BIK1 regulates plant immunity的研究论文,报道了BIK1蛋白与植物细胞表面的PRRs蛋白之间一条新的调控途径,揭示了配体引发的BIK1单泛素化调控植物免疫的新机制。



2020年8月24日,美国德州农工大学(Texas A&M University)单立波教授和何平教授团队Nature Plants上发表一篇题为The malectin-like receptor-like kinase LETUM1 modulates NLR protein SUMM2 activation via MEKK2 scaffolding的研究论文, 在植物免疫领域取得又一新的重要突破!



A model for MEKK2 scaffolding LET1–SUMM2 complex and protecting SUMM2 from CPR1-mediated degradation in cell death control.


特别介绍


何平博士,现为美国德州农工大学生物化学与生物物理系教授。主要研究领域为运用细胞学、功能基因组学、遗传学及生物化学方法解析植物免疫信号转导机制。何平博士于2003年获得美国堪萨斯州立大学博士学位,2003年至2008年在哈佛大学医学院做博士后研究。2009年起,入职美国德州农工大学。2013年获美国国家科学基金会“杰出青年教授奖”(NSF CAREER Award),并担任美国农业部食品与农业研究院(USDA-NIFA)委员。自2012年,担任Molecular Plant Pathology等学术期刊编委;2016年起,担任Molecular Plant-Microbe Interactions杂志高级主编。其研究结果在Cell,Science, Nature, PNAS, Cell Host & Microbe、Current Biology、EMBO Reports等国际顶尖权威期刊发表论文50余篇。


单立波博士,现为美国德州农工大学植物基因组学与生物技术研究所教授。主要研究领域为植物-微生物互作过程中的植物免疫信号调控机制。单立波博士于2003年获得美国堪萨斯州立大学博士学位,2003年至2008年在哈佛大学医学院做博士后研究。2009年起,入职美国德州农工大学。2010年获美国植物生物学学会女性青年科学家奖;2014年获德州农工大学杰出研究奖(Norman E. Borlaug Prize),并于同年获得美国植物科学学会Charles Albert Schull Award。自2010年起,担任Frontier in Plant-Microbe Interactions,Molecular Plant Pathology等杂志的编委;2016年担任PLoS Pathogens杂志特邀编委。其研究结果在Cell,Science, Nature, PNAS, Cell Host & Microbe、Current Biology、EMBO Reports等国际顶尖权威期刊发表论文50余篇。



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