北京大学朱玉贤院士课题组发现棕榈酰化修饰调控拟南芥抗病性

ETI免疫途径中的NB-LRR蛋白在抗病反应中发挥着巨大的作用，然而，目前对于植物NB-LRR蛋白的动态调控免疫网络了解还不够深入。已有的证据表明，棕榈酰化修饰对于病菌效应因子、一些抗病蛋白的辅助因子以及PTI免疫反应通路中的信号转导至关重要，病原菌效应因子AvrPphB、AvrRpm1和AvrB以及NB-LRR的辅助因子RIN4和PBS1都能通过棕榈酰化修饰而定位于细胞质膜，同时能够快速重新编程细胞防御信号和衰减反应，以实现植物免疫反应各层细胞间的内稳态。但是，到目前为止，尚未有实验表明NB-LRR蛋白是否能发生棕榈酰化修饰，进而改变其细胞质膜定位能力，提高响应病原菌侵染的速度，从而介导植物的抗病反应。

JIPB近日在线发表了北京大学朱玉贤院士课题组题为“PROTEIN S-ACYL TRANSFERASE 13/16 (PAT13/PAT16) modulate disease resistance by S-acylation of the NB-LRR protein R5L1 in Arabidopsis”的研究论文（https://doi.org/10.1111/jipb.1‍3324）。该研究发现两个拟南芥的棕榈酰基转移酶PAT13和PAT16通过棕榈酰化修饰NB-LRR蛋白R5L1（RPS5同源蛋白, RPS5-like1），调控拟南芥的抗病新机制。

该研究通过蛋白质免疫共沉淀、荧光素酶互补以及双分子荧光互补等实验证明，R5L1的CC结构域能够与棕榈酰基转移酶PAT13和PAT16发生相互作用（如图所示）。棕榈酰化修饰保守位点突变显著降低了R5L1蛋白与细胞质膜的亲和力，显著削弱了R5L1介导的Pst DC3000抗病性。在pat13或pat16突变体中，定位于细胞质膜的R5L1含量显著减少。用2-BP（棕榈酰化修饰抑制剂）处理野生型拟南芥并检测不同细胞组分R5L1蛋白含量，发现该处理导致显著的R5L1细胞质定位，与pat13和pat16突变体中的结果相吻合。与野生型过表达R5L1植株相比较，在pat13 pat16双重纯合突变体植株中过表达R5L1，显著降低了植株的抗病能力。这一发现为植物抗病过程中依赖于棕榈酰化修饰动态调控的NB-LRR信号转导提供了新思路，也可能为提高并改善其他农作物的抗病性提供了新的基因资源。

博士生高晋为该论文的第一作者，朱玉贤院士为通讯作者，黄盖博士后和陈欣博士也参与了该项研究工作，该研究得到了国家自然科学基金资助。

转自：植物科学最前沿

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