Nature Communications | 研究揭示植物免疫系统防御细菌侵染的新机制!
植物采用先天免疫系统来应对微生物侵染。来自病原体、共生体或有益微生物的先天免疫特征,统称为微生物或病原体相关分子模式(MAMPs/PAMPs),作为宿主编码的细胞表面模式识别受体(PRRs)的配体。模式识别和随后的细胞内免疫信号的启动最终导致了抗菌防御的激活,最终限制了病原体的传播。在植物中,模式触发免疫(PTI)控制宿主非适应性微生物的侵染,并有助于对宿主适应性病原体的基础免疫。病原体衍生的效应蛋白对PTI的抑制是宿主适应性微生物成功感染宿主植物的一个因素。效应蛋白介导的宿主易感性推动了细胞内免疫受体的进化,这些受体识别宿主植物的效应蛋白活动并介导激活对宿主适应的病原体的免疫,这一过程被称为效应蛋白触发免疫(ETI)。有人提出拟南芥中PTI和ETI途径的相互作用,表明这两层植物免疫之间的机制联系。
2022年3月11日,国际权威学术期刊Nature Communications发表了德国图宾根大学Thorsten Nürnberger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! Nature Plants | 德国图宾根大学研究揭示十字花科植物不同的免疫感应系统!Nature Plants | 统一的植物免疫)团队的最新相关研究成果,题为Genotyping-by-sequencing-based identification of Arabidopsis pattern recognition receptor RLP32 recognizing proteobacterial translation initiation factor IF1的研究论文。
植物模式触发免疫(PTI)的激活依赖于通过植物编码的表面驻留模式识别受体(PRRs)来识别微生物衍生的结构。结果表明,变形菌的翻译起始因子1(IF1)在拟南芥和相关的十字花科物种中引发了PTI。与大多数其他先天免疫模式不同,IF1的活性不能归属于一个小肽表位,这表明IF1受体的激活需要三级折叠特征。科研人员利用IF1敏感性的自然变异,用限制性位点相关的DNA测序方法确定拟南芥富含亮氨酸重复(LRR)的受体样蛋白32(RLP32)为IF1受体。RLP32对rlp32突变体、对IF1不敏感的拟南芥和对IF1不敏感的烟草具有IF1敏感性,能特异性地结合IF1,并与LRR受体激酶SOBIR1和BAK1形成复合物以介导信号传导。与其他PRRs相似,RLP32赋予了对丁香假单胞菌的抗性,突出了一个单一植物物种内细菌模式传感蛋白的意外的复杂阵列。
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