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我国科学家取得植物免疫研究领域新突破

来源:科技部 时间:2019/4/30 15:56:52

近日,清华大学柴继杰团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民团队、清华大学王宏伟团队联合在国际权威学术期刊Science上发表两篇题为《Ligand-triggered allosteric ADP release primes a plant NLR complex》和《Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity》的文章,发现抗病小体并解析了其处于抑制状态、中间状态及五聚体活化状态的冷冻电镜结构,揭示抗病蛋白管控和激活的核心分子机制。

  植物在长期对抗病原生物的过程中进化出了复杂高效的双层免疫系统,可以识别病原微生物、激活自身防卫反应保护自己。双层免疫系统的核心是植物细胞内数目众多的抗病蛋白,它们既是监控病虫侵害的哨兵,也是植物动员高效防卫系统的指挥官,在正常植物细胞内受到严格的调控,它的活化会导致感病局部细胞组织的超敏性死亡,使得植物体内抗病蛋白介导的信号通路研究非常困难。

  三个团队经过多年协作攻关,成功地解析了植物抗病蛋白抑制状态复合物RKS1-ZAR1、识别-启动状态复合物PBL2UMP-RKS1-ZAR1、激活复合物 (抗病小体,resistosome)的结构,阐明了抗病蛋白由抑制状态,经过中间状态,最终形成抗病小体的生化过程,揭示了抗病小体工作机制,为理解其生化功能提供了线索,奠定植物控制细胞死亡和免疫新模型的建立。该项工作为研究其它抗病蛋白提供了范本。 

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