Plant Cell | 植物生物相互作用领域的黄金时代!
植物作物产生的所有热量中,有多达一半的热量被病原体夺走。加强植物免疫力的努力使人们对植物如何识别和抵御病原体,同时促进共生互作有了更深的了解。在过去的几十年里,病原体方面(效应蛋白)和植物方面(细胞内和细胞表面的免疫受体)的关键相互作用因子已经被确定。
在过去的三年里,植物生物相互作用领域似乎进入了一个黄金时代,有多项重大发现被报道,首先是2019年首次发现了植物"抗病小体 "的三维结构,随后在2020年又发现了两个抗病小体的结构(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!Science | 重磅!加州伯克利研究揭示植物抗病小体ROQ1识别病原菌效应蛋白新机制!)。抗病小体是在识别病原体效应蛋白后形成的蛋白质复合物,并介导免疫信号和细胞死亡。抗病小体的核心是由核苷酸结合的富含亮氨酸的重复蛋白(NLR)的多聚体形成。尽管近30年前就有报道称NLR蛋白介导病原体识别,但这些蛋白如何触发免疫反应仍然是个谜。对抗病小体的结构分析大大加快了人们对其功能的理解,包括形成一个钙渗透通道(Cell | 重磅!中科院遗传发育所周俭民等人研究揭示抗病蛋白如何保护植物免受病原体的侵害!)和催化NAD+裂解以产生信号分子。在理解不同的免疫信号通路如何在植物细胞中整合方面也取得了重大进展,有两篇论文描述了细胞表面受体引发的免疫反应(模式识别受体引发的免疫或PTI)如何与细胞内抗病小体引发的免疫反应整合(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!)。最近其他令人振奋的进展包括证明植物小RNA被转运到真菌细胞中(Nature Plants | 加州大学金海翎团队揭示RNA结合蛋白有助于植物细胞外囊泡中的小RNA装载!),清楚了解防御激素水杨酸(SA)是如何被感知的(Nature | 董欣年和郑宁团队研究揭示拟南芥NPR蛋白感知水杨酸的结构机制!),以及免疫信号如何在植物中系统地移动。在人们对植物生物相互作用的分子和细胞理解方面取得了如此重大的进展,以及对这一主题的研究迅速加速,
本期国际权威学术期刊The Plant Cell的“植物生物相互作用聚焦”专刊非常及时。本期的8篇综述和14篇原创研究文章体现了这种快速的发现速度,并突出了正在进行的研究的广度。
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