微生物所受體類激酶介導植物先天免疫研究獲系列進展

圖 ：LecRKs 正調控擬南芥對丁香假單胞菌（Pst DC3000）免疫應答反應的作用機制

植物對病菌的識別主要存在於兩個層面，對病菌表面保守的分子特徵物質（PAMP）的識別（PTI，PAMPs triggered immunity）和對致病因子（effector）的識別（ETI，Effector triggered immunity）。這兩個層面上的識別都可以激活下游的抗病基因，而這些基因的激活很多是通過蛋白磷酸化修飾實現的。

中國科學院微生物研究所劉俊課題組一直致力於研究擬南芥受體類激酶在植物先天免疫中的作用。該課題組在研究中發現一類凝集素受體類激酶（LecRKs，lectin receptor like kinases）在對 PTI 的響應過程中起了重要作用。PAMPs 的處理可以誘導 LecRKs 的表達，激活的 LecRKs 可以招募鈣離子依賴的激酶（CPKs）去磷酸化細胞質膜 NADPH 氧化酶 D（RbohD），進而激活植物內的過氧化氫 - 水楊酸迴路，激起植物的免疫應答反應（如圖）。這也是擬南芥中首次報道的可以將 PTI 和水楊酸信號通路聯繫起來的信號組分。

該研究成果已在線發表在國際期刊《植物生理學》（Plant Physiology）上，劉俊課題組博士生羅旭明和助理研究員徐寧為文章的共同第一作者，劉俊為通訊作者。

另一方面，為了抑制植物 PTI 過程，病菌進化並獲得了一些致病因子，這些致病因子可以通過干擾 PTI 的過程從而增加病菌的侵染能力，而擬南芥中的防衛蛋白 RIN4 可以識別不同的致病因子從而將植物的免疫應答引向更為強烈的 ETI 過程。劉俊課題組的研究發現擬南芥激酶亞家族 VII 中的多個胞質受體類激酶既可以與致病因子 AvrB 互作，也可以與防衛蛋白 RIN4 互作。這一發現的重要意義在於揭示了擬南芥中存在多個可以識別緻病因子 AvrB 的受體類激酶，它們可以保證防衛蛋白 RIN4 被超級磷酸化，進而激起強烈的免疫應答反應來抵抗病菌的入侵。

該研究成果已在線發表在植物病理領域國際期刊 Molecular Plant-Microbe Interactions 上，劉俊課題組助理研究員徐寧為文章的第一作者，劉俊為通訊作者。這兩項研究得到了中科院戰略性先導科技專項、「百人計劃」啟動經費和國家自然科學基金的資助。

http://www.plantphysiol.org/content/early/2017/07/10/pp.17.00404

http://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/MPMI-01-17-0017-R

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