The Plant Journal | 德国马普所Jane Parker团队揭示植物免疫相关蛋白互作新机制！

植物针对病原体侵染部署先天免疫受体屏障。质膜上的模式识别受体（PRRs）检测微生物或修改过的宿主分子，以激活模式触发的免疫（PTI）。细胞内核苷酸结合/富含亮氨酸的重复（NLR）受体识别病原体分泌的效应蛋白，使PTI失效或受到调节。在效应蛋白触发的免疫（ETI）反应中，NLR-效应蛋白的识别放大了通常较弱的PTI防御能力。这最终导致了强大的抵抗力和局部的宿主细胞死亡。NLRs按其N-末端的信号结构域分为三大类：i）TIR型NLRs（TNLs）中的Toll/白细胞介素-1受体（TIR）结构域；ii）CC型NLRs（CNLs）中的卷曲螺旋（CC）结构域；iii）CC_R型NLRs（RNLs）中的类似RPW8的CC_R（HET-S/LOB-B(HeLo)）结构域。病原体感应型NLR受体使相关和不相关的NLR参与，称为辅助型NLR，包括RNLs，以促进ETI。除了PTI和ETI，宿主的基础免疫反应减缓了毒性病原体的感染，这可能是残留的PTI（在影响因素干扰后）和弱的ETI的综合结果。

2022年3月31日，国际权威学术期刊The Plant Journal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！Plant Cell | 植物TIR免疫信号的分子创新！）团队的最新相关研究成果，题为Cavity surface residues of PAD4 and SAG101 contribute to EDS1 dimer signaling specificity in plant immunity的研究论文。

拟南芥病原体ETI由三个脂肪酶样蛋白EDS1、PAD4和SAG101以及HET-S/LOB-B(HeLo) 域“辅助”NLR（ADR1和NRG1s）控制。EDS1-PAD4 二聚体与ADR1s合作，EDS1-SAG101 二聚体与NRG1s合作，在两个独立的防御促进模块中。在免疫激活的叶提取物中检测到EDS1-PAD4-ADR1和EDS1-SAG101-NRG1复合物，但特定复合物形成和功能的分子决定因素仍然未知。EDS1信号由异二聚体形成的空腔周围的 C 末端 EP 结构域 (EPD) 表面介导。本研究探究了PAD4 和 SAG101 的 EPD 是否有助于EDS1 二聚体功能。使用结构引导的方法，科研人员对拟南芥PAD4进行了全面的突变分析。结果确定了两个保守的残基（Arg314和 Lys380）排列在 PAD4 EPD 腔内，它们对于EDS1-PAD4 介导的病原体抗性至关重要。EDS1-SAG101促进ETI相关的细胞死亡需要SAG101 EPD腔中位置等效的Met304 和Arg373。在ETI激活组织的PAD4和SAG101相互作用组分析中，PAD4和 SAG101 EPD变体保持与EDS1的相互作用，但分别与辅助NLR ADR1-L1和NRG1.1以及其他免疫相关蛋白失去关联。本研究数据揭示了相似但不相同的PAD4和SAG101 EPD表面对特定EDS1二聚体蛋白相互作用和病原体免疫的基本贡献。

拟南芥EDS1-PAD4异二聚体模型

拟南芥EDS1-SAG101晶体结构

图形摘要显示了EDS1-PAD4和EDS1-SAG101异二聚体腔在拟南芥 TNL 免疫中的作用

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