Science | 万里/裴真明/Jeff Dangl合作揭示细胞内免疫受体作为钙离子通道免疫的机理



美国北卡大学Jeff Dangl实验室、中科院分子植物科学卓越创新中心万里研究组及美国杜克大学裴真明实验室合作在Science杂志上发表文章，揭示了植物细胞内一类免疫受体作为钙离子通道免疫的机理。研究指出，NB-LRR蛋白是植物细胞内主要的免疫受体，通过识别病原微生物效应蛋白引发免疫反应和细胞程序性死亡。植物的NLR根据其N端的信号转导结构域分为三类：TNL、CNL和RNL。TNL和CNL识别病原菌效应蛋白，RNL不直接识别病原菌效应蛋白，而是作用于TNL和CNL下游，作为helper NLR参与免疫。研究进一步解析了拟南芥NRG1 CCR结构域的晶体结构，并发现其与动物中作为阳离子通道引发细胞坏死的MLKL在结构上有很大的相似性。实验表明NRG1的自激活突变体和野生型ADR1都能引起细胞死亡，且死亡表型依赖于质膜定位以及其介导的钙离子内流。NRG1的自激活突变体被证实是一个钙离子通透性但非选择性的阳离子通道。研究揭示了广泛TNL下游抗性和细胞死亡产生的分子机理，以及植物免疫系统识别病原微生物并激活免疫反应，病原菌侵染的机制。这两项研究成果综合阐明了CNL和TNL信号通路中相关NLR被激活作为钙离子通道引起抗性和细胞死亡的保守机制。