Nature Communications | Cyril Zipfel团队揭示​拟南芥受体激酶MIK2的免疫机制！

植物利用细胞表面定位的受体（例如受体激酶（RKs））来感知其细胞外环境并响应内源性和外源性信号来协调其生长发育。东英吉利大学研究揭示由植物基因组中数百个基因编码的分泌植物肽最近在这种自分泌和旁分泌的交流中起着重要作用，并被认为是一类新的植物激素。然而，此类肽的已知受体的数量仍然很少。富含亮氨酸重复的受体激酶(LRR-RK)（Nature | 重磅研究揭示过氧化氢受体HPCA1是拟南芥中的LRR受体激酶！Plant Cell | 美国德州农工大学单立波团队揭示棉花防御病原菌的新机制）MALE DISCOVERER1-INTERACTING RECEPTOR-LIKE KINASE 2(MIK2)最初被认为是在富半胱氨酸AtLURE1肽介导的花粉管引导中发挥作用。它被证明与LRR-RK MALE DIS-COVERER1 (MDIS1)相互作用，因此被认为是AtLURE1肽受体复合物的一部分。同时，另一组LRR-RK，花粉特异性受体样激酶6（PRK6）和相关蛋白被证明与AtLURE1感知有关。结构和生化研究表明AtLURE1肽与PRK6结合，但不与MIK26结合，最近证实了PRK6在AtLURE1感知中的遗传作用。这些发现质疑AtLURE1是否是潜在MDIS1–MIK2复合体的配体。因此，后来发现，MIK2（也称为由盐胁迫或LRR-KISS诱导的富含亮氨酸的重复激酶家族蛋白），而不是MDIS1，参与了其他生理过程，例如细胞壁损伤时的应激反应，盐分耐性，根系生长和对重要的病原真菌尖孢镰刀菌的抗性。这些过程均不涉及AtLURE1肽，因此MIK2配体的身份和来源仍然未知。

2021年1月29日，国际顶级期刊Nature Communications发表了英国东英吉利大学塞恩斯伯里实验室（Science is the lifestyle! 走进英国塞恩斯伯里实验室 (TSL)！）Cyril Zipfel教授团队(Nature | 英国Sainsbury实验室重磅研究揭示植物气孔免疫机制！)的研究论文，题为Perception of a divergent family of phytocytokines by the Arabidopsis receptor kinase MIK2。

植物基因组编码数百种受体激酶和肽，但是已知植物受体-配体对的数量有限。本研究表明富含拟南芥的富含亮氨酸重复的受体激酶（LRR-RK）MALE DISCOVERER 1-INTERACTING RECEPTOR-LIKE KINASE 2（MIK2）是富含丝氨酸的内源肽（SCOOP）植物细胞因子的受体。MIK2对于多种SCOOP肽触发的免疫反应是必要和充分的，这表明MIK2是该多样化肽家族的受体。因此，SCOOP肽直接结合MIK2，并触发MIK2与BRASSINOSTEROIDINSENSITIVE 1-ASSOCIATED KINASE 1 (BAK1)共受体之间的复合物形成。MIK2是抗重要根部病原菌尖孢镰刀菌所必需的。值得注意的是，结果揭示尖孢镰刀菌蛋白质组编码SCOOP样序列，并且相应的合成肽诱导MIK2依赖性免疫反应。这些结果表明MIK2可能识别尖孢镰刀菌衍生的SCOOP样序列，以诱导针对尖孢镰刀菌的免疫力。将SCOOPs定义为MIK2配体将有助于阐明MIK2在植物生长，发育和胁迫响应中所起的多种作用。

图1：MIK2是必需的，并且足以用于SCOOP12诱导的响应

图2：SCOOP12诱导MIK2-BAK1复合物形成

图3：不同的SCOOP肽诱导MIK2依赖性反应

图4：尖孢镰刀菌衍生肽被诱导为MIK2依赖性反应

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