西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院講席教授柴繼杰團(tuán)隊(duì)及合作者揭示了植物中NLR蛋白的寡聚促進(jìn)自抑制機(jī)制及六磷酸肌醇、五磷酸肌醇在植物免疫信號(hào)中的新角色，發(fā)現(xiàn)了此前未被發(fā)現(xiàn)的一類NLR介導(dǎo)植物免疫的獨(dú)特機(jī)制。這為應(yīng)對植物病害引起的糧食減產(chǎn)、糧食安全問題提供了新思路。6月12日，相關(guān)論文在線發(fā)表于《自然》。
在長期關(guān)注抗病蛋白的過程中，柴繼杰團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，番茄中有一類抗病蛋白——NRC蛋白似乎“不按常理出牌”。即便在沒有“外敵入侵”的正常情況下，它的表達(dá)量依然比較高。為什么番茄集結(jié)了“免疫大軍”，卻能始終“隱忍不發(fā)”？其他茄科植物如煙草，也有這樣的特性。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，番茄中一個(gè)NRC蛋白NRC2能夠形成二聚體和四聚體，并在濃度增加條件下形成高階寡聚體。利用冷凍電子顯微鏡，他們展示了NRC2蛋白在這些寡聚體中的非活性構(gòu)象。結(jié)構(gòu)分析顯示，NRC2的二聚化和寡聚化能夠穩(wěn)定非活性狀態(tài)，防止自發(fā)激活，即通過不同單體之間的相互作用，保持穩(wěn)定的自抑制狀態(tài)。也就是說，這些蛋白自發(fā)形成了一種能防止激活、進(jìn)入下一步免疫狀態(tài)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，并不會(huì)“魯莽作戰(zhàn)”引發(fā)免疫危機(jī)。
團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，磷酸肌醇在維系NRC2蛋白介導(dǎo)的免疫中起到重要的輔助作用。磷酸肌醇是植物能量代謝過程中非常重要的一類有機(jī)小分子。磷酸肌醇與NRC2蛋白有“勾連”——磷酸肌醇與NRC2蛋白的C末端富亮氨酸重復(fù)域結(jié)合。結(jié)合對于NRC2蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞死亡反應(yīng)是必需的。在對照組實(shí)驗(yàn)中，研究人員“去掉”磷酸肌醇后，NRC2蛋白不易被上游效應(yīng)因子激活，證實(shí)了磷酸肌醇在調(diào)節(jié)NRC2信號(hào)傳導(dǎo)中起到了關(guān)鍵的輔助因子作用。由于NRC蛋白隸屬NLR蛋白，這是科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)NLR蛋白需要輔助因子發(fā)揮免疫作用。
西湖大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院講席教授柴繼杰團(tuán)隊(duì)及合作者揭示了植物中NLR蛋白的寡聚促進(jìn)自抑制機(jī)制及六磷酸肌醇、五磷酸肌醇在植物免疫信號(hào)中的新角色，發(fā)現(xiàn)了此前未被發(fā)現(xiàn)的一類NLR介導(dǎo)植物免疫的獨(dú)特機(jī)制。這為應(yīng)對植物病害引起的糧食減產(chǎn)、糧食安全問題提供了新思路。6月12日，相關(guān)論文在線發(fā)表于《自然》。
在長期關(guān)注抗病蛋白的過程中，柴繼杰團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，番茄中有一類抗病蛋白——NRC蛋白似乎“不按常理出牌”。即便在沒有“外敵入侵”的正常情況下，它的表達(dá)量依然比較高。為什么番茄集結(jié)了“免疫大軍”，卻能始終“隱忍不發(fā)”？其他茄科植物如煙草，也有這樣的特性。
團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，番茄中一個(gè)NRC蛋白NRC2能夠形成二聚體和四聚體，并在濃度增加條件下形成高階寡聚體。利用冷凍電子顯微鏡，他們展示了NRC2蛋白在這些寡聚體中的非活性構(gòu)象。結(jié)構(gòu)分析顯示，NRC2的二聚化和寡聚化能夠穩(wěn)定非活性狀態(tài)，防止自發(fā)激活，即通過不同單體之間的相互作用，保持穩(wěn)定的自抑制狀態(tài)。也就是說，這些蛋白自發(fā)形成了一種能防止激活、進(jìn)入下一步免疫狀態(tài)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，并不會(huì)“魯莽作戰(zhàn)”引發(fā)免疫危機(jī)。
團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，磷酸肌醇在維系NRC2蛋白介導(dǎo)的免疫中起到重要的輔助作用。磷酸肌醇是植物能量代謝過程中非常重要的一類有機(jī)小分子。磷酸肌醇與NRC2蛋白有“勾連”——磷酸肌醇與NRC2蛋白的C末端富亮氨酸重復(fù)域結(jié)合。結(jié)合對于NRC2蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞死亡反應(yīng)是必需的。在對照組實(shí)驗(yàn)中，研究人員“去掉”磷酸肌醇后，NRC2蛋白不易被上游效應(yīng)因子激活，證實(shí)了磷酸肌醇在調(diào)節(jié)NRC2信號(hào)傳導(dǎo)中起到了關(guān)鍵的輔助因子作用。由于NRC蛋白隸屬NLR蛋白，這是科學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)NLR蛋白需要輔助因子發(fā)揮免疫作用。
本文鏈接：科研人員發(fā)現(xiàn)植物免疫調(diào)控新機(jī)制http://www.sq15.cn/show-2-6892-0.html
聲明：本網(wǎng)站為非營利性網(wǎng)站，本網(wǎng)頁內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)博主自發(fā)貢獻(xiàn)，不代表本站觀點(diǎn)，本站不承擔(dān)任何法律責(zé)任。天上不會(huì)到餡餅，請大家謹(jǐn)防詐騙！若有侵權(quán)等問題請及時(shí)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間刪除處理。
下一篇： 人形機(jī)器人站上風(fēng)口