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郭广昊, 刘志勇
Guanghao Guo, Zhiyong Liu
摘要: 植物依赖NLR(nucleotide-binding, leucine-rich repeat)免疫受体识别病原菌分泌的效应蛋白来激活免疫反应。近年来,科学家们已相继解析了多种NLR“抗病小体(resistosome)”的结构,但对于进化上古老且广泛存在的CCG10-NLR亚家族的作用机制始终未知。为探究这一科学问题,中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇团队联合国内外多个团队鉴定出编码CCG10-NLR蛋白的小麦自发免疫基因WAI3 (wheat autoimmunity 3),并利用冷冻电镜技术首次揭示了其激活后形成未报道过的八聚体抗病小体结构,并通过诱导持续的钙离子内流,进而激活下游免疫反应。拟南芥中的CCG10-NLR同源蛋白RPS2同样能够形成八聚体且引发钙离子内流,表明该作用机制在单子叶与双子叶植物中高度保守。此外,WAI3抗病小体具有独特的CC(coiled-coil)结构域构象,这一特征可能与CCG10-NLR的CC结构域缺少EDVID(Glu-Asp-Val-Ile-Asp)基序相关。该研究首次揭示了植物CCG10-NLR蛋白的抗病小体组装及免疫信号传导的新机制,拓展了人们对植物免疫受体多样性与可塑性的认知。