6篇Cell/Nature/Science | 周俭民/柴继杰等人揭示植物感应病原体的分子机制
编者按
iNature是中国最大的学术公众号，由清华大学，哈佛大学，中科院等多单位的博士团队联合打造，现推出iNature人才公众号，专注于人才招聘，学术进展，科研资讯，感兴趣的可以长按或者扫描下方的二维码关注我们。
iNature
核苷酸结合，富含亮氨酸的重复受体（NLR）是动植物中的主要免疫受体。激活后，拟南芥NLR蛋白ZAR1在体外形成五聚体抵抗小体，并触发植物的免疫反应和细胞死亡。
2021年5月12日，中国科学院遗传发育生物研究所，北京大学，北京师范大学，清华大学等多单位合作，周俭民，陈宇航，何康敏及柴继杰共同通讯在Cell 在线发表题为“The ZAR1 resistosome is a calcium-permeable channel triggering plant immune signaling”的研究论文，该研究采用单分子成像来显示活化的ZAR1蛋白可以在质膜中形成五聚体复合物。
ZAR1抵抗小体在非洲爪蟾卵母细胞中以依赖于位于通道孔中的保守酸性残基Glu11的方式显示离子通道活性。预组装的ZAR1抵抗小体很容易掺入脂质双层中，并表现出钙可渗透的阳离子选择性通道活性。此外，该研究显示ZAR1在植物细胞中的激活导致Glu11依赖的Ca2 +涌入，亚细胞结构的扰动，活性氧的产生以及细胞死亡。因此，该研究结果支持ZAR1抵抗小体充当钙可渗透的阳离子通道，从而触发免疫力和细胞死亡。
另外，2021年3月17日，清华大学，科隆大学等多单位合作，柴继杰及Franklin Zhong共同通讯在Nature 在线发表题为”Structural and biochemical mechanisms of NLRP1 inhibition by DPP9“的研究论文，该研究提供结构和生化证据，全长的大鼠NLRP1（rNLRP1）和大鼠DPP9（rDPP9）形成2：1的复合物，其中包含自动抑制的rNLRP1分子和rNLRP1的活性UPA–CARD片段。在一起，该研究数据揭示了DPP9介导的NLRP1抑制的机制，并阐明了NLRP1炎性小体的激活。最后，哈佛医学院吴浩团队在Nature 发表了题为”DPP9 sequesters the C terminus of NLRP1 to repress inflammasome activation“的研究论文，揭示DPP9可淬灭低水平的NLRP1 CT，因此可作为激活NLRP1炎性小体的检查点（点击阅读）。2020年12月4日，清华大学，科隆大学等多单位合作，柴继杰，Jane E. Parker及Paul Schulze-Lefert共同通讯在Science 在线发表题为“Direct pathogen-induced assembly of an NLR immune receptor complex to form a holoenzyme”的研究论文，该研究报告了RTR1受ATR1约束的冷冻电子显微镜结构。该结构揭示了一个C端jelly roll/ Ig样域（C-JID），用于特定的ATR1识别。生化和功能分析表明，ATR1与C-JID和LRR结合，以诱导烟酰胺腺嘌呤二核苷酸水解酶（NADase）活性所需的RPP1四聚体组装。RPP1四聚产生两个潜在的活性位点，每个活性位点由不对称的TIR同型二聚体形成。该研究数据定义了由植物NLR导致信号传导活性全酶形成的直接效应子识别机制（点击阅读）。2019年4月4日，清华大学柴继杰课题组、中科院遗传发育所周俭民课题组和清华大学王宏伟课题联合同期背靠背发表两篇重量级Science 文章，完成了植物NLR蛋白复合物的组装、结构和功能分析，揭示了NLR作用的关键分子机制，是植物免疫研究的里程碑事件。"Ligand-triggered allosteric ADP release primes a plant NLR complex”的研究论文。该研究通过重建了拟南芥中NLB蛋白ZAR1-RKS1和ZAR1-RKS1-PBL2UMP复合物，并分别以3.7和4.3Å的分辨率确定了它们冷冻电子显微镜（cryo-EM）结构，揭示了ZAR1-RKS1识别PBL2UMP和PBL2UMP激活ZAR1的机制，为理解NLR蛋白提供了结构模板！"Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity”的研究论文。该研究重建了ZAR1-RKS1-PBL2UMP-dATP活性复合体，证明了其复合体在免疫激活过程中进行寡聚化，并揭示了其激活免疫反应的机制！这两项研究在植物免疫研究领域取得历史性的重大突破，填补了人们25年来对植物抗病蛋白认知的巨大空白，将为研究其它抗病蛋白提供范本。—END—
内容为【iNature】公众号原创，
转载请写明来源于【iNature】
微信加群
iNature汇集了4万名生命科学的研究人员及医生。我们组建了80个综合群（16个PI群及64个博士群），同时更具专业专门组建了相关专业群（植物，免疫，细胞，微生物，基因编辑，神经，化学，物理，心血管，肿瘤等群）。温馨提示：进群请备注一下（格式如学校+专业+姓名，如果是PI/教授，请注明是PI/教授，否则就直接默认为在读博士，谢谢）。可以先加小编微信号（iNature3），或者是长按二维码，添加小编，之后再进相关的群，非诚勿扰。
投稿、合作、转载授权事宜
请联系微信ID：18217322697 或邮箱：921253546@qq.com
觉得本文好看，请点这里！