Plant Cell | 植物TIR免疫信号的分子创新！

真核生物和原核生物已经进化出非常不同的免疫系统，将对入侵者的检测传递到有效的防御反应。然而，由大约150个氨基酸组成的Toll和白细胞介素-1受体（Toll and Interleukin-1 receptor-like, TIR）蛋白结构域是跨生物界的宿主免疫和细胞死亡程序的一个共同要素。20世纪90年代初，随着黑腹果蝇Toll和烟草N受体的克隆以及与小鼠白介素-1L受体的比较研究，人们认识到TIR序列同源性的广泛分类范围和功能意义。TIR结构域经常以与传感蛋白结构域融合的形式存在，这些结构域能识别病原体或宿主为应对侵染而产生的分子。这些分子包括脂多糖和其他病原体相关分子模式（PAMPs），宿主产生的白细胞介素-1（IL-1）和危险分子（DAMPs），或由病原体提供的可变毒力因子（效应蛋白）。大多数有特征的含有TIR的植物蛋白是病原体效应蛋白的受体。类似于由动物Toll样受体激活的PAMP引发的炎症反应，病原体效应蛋白的识别促使植物细胞进入防御途径的转录动员，导致抗病性和邻近细胞对后续攻击的警惕状态。

2022年2月10日，国际权威学术期刊The Plant Cell发表了德国马普植物育种所（Display your talent！走进德国马克斯普朗克植物育种研究所！）Jane Parker教授（Nature | 颠覆传统观点！德国图宾根大学和马普所研究揭示植物免疫的两个分支紧密相连! Science | 清华大学和马普所重磅研究！植物免疫受体：一个巴掌拍不响！Nature Communications | 研究发现协调免疫受体与植物防御反应的蛋白复合物！New Phytologist | 德国马普所/福建农林综述植物病原体识别和诱导防御系统之间的关联！PLOS GENETICS | 德国马普所揭示温度调控植物免疫与生长之间权衡取舍的机制！）团队的最新相关研究成果，题为Molecular innovations in plant TIR-based immunity signaling的综述论文。

与动物TIR同源的蛋白结构域在原核生物和真核生物中介导免疫信号。在这篇文章中，科研人员概述了TIR的进化以及TIR结构在不同蛋白结构中的分子通用性，以保护植物免受微生物攻击。植物基于TIR的信号传递被认为是细胞内和细胞表面免疫受体所引发的宿主防御的增效和有效性的核心。与植物健康同样相关的是限制健康组织中强大的TIR信号传递但保持其侵染准备的机制。科研人员提出，种子植物进化出一个专门的蛋白质模块，有选择地将TIR的酶活性转化为防御输出，覆盖了TIRs的一个更普遍的功能。

图1. TIR结构域是原核生物和真核生物共有的

图2. 含TIR的蛋白质在植物免疫中的功能

图3. TIRs水解NAD+的分子要求

图4. NLR辅助蛋白促进的钙离子内流为TNL ETI中植物细胞的转录重编程提供了一种方法，用于防御

图5. 避免拟南芥中TIR/TNL活动异常的机制

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