PNAS | 植物免疫:水稻XA21介导的对细菌侵染的抗性!
细胞表面受体对细胞外信号的感知对于真核生物的发育和免疫至关重要。例如,在没有适应性免疫系统的情况下,植物依靠一系列先天免疫受体来识别潜在的病原体并启动防御反应(Nature | 2021年度重磅合集:植物免疫!Nature | 重磅!中科院植生所辛秀芳团队揭示模式识别受体是NLR介导的植物免疫所必需的!Nature | 重磅!英国塞恩斯伯里实验室Jonathan Jones团队揭示植物细胞表面和细胞内受体共同激活对病原菌的防御!Nature | 何祖华团队揭示植物免疫受体促进防御代谢物产生并协调广谱抗性的机制!)。
2022年2月7日,国际权威学术期刊PNAS发表了美国加州大学戴维斯分校Pamela Ronald团队的最新相关研究成果,题为Plant immunity: Rice XA21-mediated resistance to bacterial infection的开篇论文。
在本文中,研究人员描述了植物免疫领域的发展,从努力了解抗病性的遗传基础开始,大约 30 年前,这导致发现了识别和响应传染性微生物的多种免疫受体。研究人员专注于从水稻 XA21 免疫受体研究中获得的知识,该受体识别 RaxX(激活 XA21 介导的免疫 X 所必需的),这是一种由革兰氏阴性细菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae分泌的硫酸化微生物肽。XA21 是一大类植物和动物免疫受体的代表,它们识别并响应保守的微生物分子。研究人员强调了植物中这一大类受体的复杂性,讨论了RaxX 在黄单胞菌生物学中的可能作用,并提请注意磺化酪氨酸在介导受体-配体相互作用中的重要作用。
科研人员描述了30 年来为剖析主要粮食作物和模式生物水稻中先天免疫反应的遗传和分子基础所做的努力。在一场典型的进化军备竞赛中,病原体和宿主都制定和部署了一系列策略来侵染或抵制它们的伙伴。病原体分泌一系列的分子因子,旨在操纵宿主的生物学并抑制免疫反应。反过来,植物也开发了一套免疫受体,可以识别这些分子或其活动,并启动机制来摧毁病原体,然后病原体试图反击。几十年来对水稻免疫受体XA21-RaxX系统的研究,使我们对这场进化军备竞赛的分子遗传基础有了宝贵的认识。然而,在了解病原体分泌的因子的生理功能、它们与细胞表面植物免疫受体复合物相互作用的分子和结构要求、这些受体中的非RD模体的机理意义以及下游免疫信号的转导方面仍然存在差距。对病原体与植物在细胞表面的相互作用有一个更完整的了解,将有助于我们将平衡点转到对植物宿主有利。
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