Trends in Biochemical Sciences | 清华大学柴继杰团队综述植物中的NLR信号传导！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者柴继杰等

植物依靠多种受体来检测入侵的微生物病原体并进行免疫反应。植物免疫受体的一个亚家族是细胞表面的模式识别受体（PRRs）。PRRs识别病原体相关分子模式（PAMPs）或宿主衍生的损伤相关分子模式（DAMPs），导致模式触发的免疫（PTI）。

PTI构成了植物对病原体的第一道诱导性防御。一些病原体可以通过向植物细胞分泌效应蛋白来破坏这层防御，从而抑制PTI。为了对抗病原体效应蛋白的毒力活动，植物已经进化出第二个免疫受体亚家族：细胞内NLRs。NLRs特异性地识别效应蛋白，诱导效应蛋白触发的免疫（ETI），并在病原体进入的部位赋予病原体生理小种特异性的抵抗力。

2023年6月30日，国际权威学术期刊Trends in Biochemical Sciences发表了清华大学柴继杰（一年内五篇CNS论文！该团队在植物免疫领域取得重大进展！Molecular Plant | 柴继杰团队详细综述植物免疫受体的结构、生化功能和信号传导机制！）团队的最新相关研究成果，题为NLR signaling in plants: from resistosomes to second messengers的综述论文。

核苷酸结合和富含亮氨酸重复的受体（NLRs）通过直接或间接识别病原体效应蛋白在植物免疫中具有关键作用。最近的研究表明，这种识别会诱导形成称为抗病小体的大型蛋白复合物，以介导NLR免疫信号。一些NLR抗病小体通过作为钙离子渗透通道激活钙离子的流入，而其他抗病小体则作为活性NAD酶催化核苷酸衍生的第二信使的产生。在这篇综述中，科研人员总结了这些关于病原体效应蛋白诱导的NLR抗病小体的组装和抗病小体介导的钙离子和核苷酸衍生物的第二信使的产生的研究。科研人员还讨论了下游事件和抗病小体信号的调节。

图1 植物中核苷酸结合和含亮氨酸丰富的重复受体（NLR）的信号传导概述

图2 核苷酸结合和含亮氨酸丰富的重复受体（NLR）抗病小体介导的钙离子和核苷酸衍生的第二信使的产生机制

在过去的几年中，NLR信号机制的阐明取得了重大进展。一个核心的既定概念是，植物NLR信号传导会聚于钙离子。解决NLR激活的钙离子信号如何解码的问题将是进一步剖析NLR信号的关键步骤。这方面的一个挑战是，ETI期间细胞膜钙离子浓度的升高可能是由NLR抗病小体激活的钙离子流入和钙离子从内部池中释放所致。解开不同来源的钙离子信号将有利于解开参与NLR信号传递的内在复杂网络。钙离子传感蛋白可能对解码NLR激活的钙离子信号很重要。许多研究工作有望促进我们对NLR下游信号事件的理解，包括HR细胞死亡和转录重编程。解决这些问题和其他问题可能为作物保护战略提供新的机会，从而使农业更加可持续。

悬而未决的问题：

NLR抗病小体是否有直接的相互作用伙伴来调节其通道或酶的活性？

除了那些已经知道的酶活性外，TNL抗病小体是否有其他的酶活性？

已知的TNL抗病小体生成的核苷酸衍生的第二信使能否被代谢成信号分子？由拟南芥TNL抗病小体产生的核苷酸衍生的第二信使是否在其他植物物种中发挥作用？

NLRs的核定位与它们的转录重编程活性有什么关系？

抗病小体激活的钙离子信号的传感因子是什么？传感因子是如何将钙离子信号转化为HR细胞死亡和转录重编程的？

钙离子信号是ETI和PTI信号传导的主要触发因素。信号传导的特异性是如何实现的？

成对的NLR如何在结构层面上发挥作用？

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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