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植物抗病机制研究中取得进展

2015-01-29 | 作者: 遗传与发育生物学研究所 | 标签: 植物抗病机制

植物在长期的进化过程中,形成了多个层次的免疫反应,包括细胞表面受体激活的免疫反应和胞内免疫受体激活的免疫反应。最近研究表明植物囊泡运输,如内吞和胞吐在植物先天免疫反应中发挥重要作用。尽管研究发现植物表面免疫受体的激活需要内吞作用,然而,植物如何调控内吞和胞吐过程并不清楚。

中国科学院遗传与发育生物学研究所唐定中课题组利用拟南芥与白粉菌互作的研究体系,通过生理、生化及遗传学的手段,解析了胞吐复合体成员EXO70B1参与先天免疫反应的分子机制。通过突变体筛选,发现胞吐复合体成员EXO70B1功能丧失导致植物产生增强的白粉病抗性。exo70B1突变体表现抗性相关基因的激活,水杨酸高度积累,自发细胞死亡以及对假单胞杆菌和霜霉菌增强的抗性等多种表型。对EXO70B1的功能研究发现EXO70B1与胞吐复合体多个成员互作,形成胞吐复合体。此外,EXO70B1还与介导膜融合的SNARE复合体成员SNAP33互作。为了研究EXO70B1参与先天免疫的分子机制,唐定中课题组在exo70B1的背景下进行了抑制子突变体的筛选,发现exo70B1激活的抗性依赖于一个非典型的胞内免疫受体TN2(TIR-NBS2)。TN2具有一个TIR结构域和一个NBS结构域,但并没有典型胞内免疫受体中的LRR结构域。更为重要的是EXO70B1与TN2直接互作。由于胞吐在先天免疫反应中发挥重要作用,暗示病原菌可能攻击EXO70B1以抑制植物的先天免疫,而TN2或TN2所在的免疫受体复合体可能监控EXO70B1的状态,这项工作揭示了胞内免疫受体与胞吐在机制上的联系。

该研究结果于1月24日在PLoS Genetics上在线发表(DOI:10.1371/journal.pgen.1004945)。唐定中课题组的助理研究员赵婷博士、博士研究生芮璐及助理研究员李娟博士为该论文的共同第一作者。该研究得到中科院战略性先导专项(B类)、科技部和自然科学基金委的资助。

非典型的胞内免疫受体TN2与胞吐复合体成员EXO70B1互作

来源:遗传与发育生物学研究所

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