上海光源生物大分子晶体学线站用户新成果接连在《科学》和.PDFVIP

总 028 期 第 006 期 2013 年 11 月 5 日 上海光源生物大分子晶体学线站用户新成果接连在《科学》和《自然》上发表 z 揭示植物天然免疫分子机制 2013 年 10 月 10 日，清华大学生命科学学院柴继 过 N 端帽子接触 flg22 表位的 C 末端，并且共受体 BAK1 杰教授研究组、中科院遗传与发育研究所周俭民研究员 与 FLS2 形成广泛的直接相互作用，提示其可能先形成 研究组和英国诺维奇科技园圣斯伯利实验室的 Cyril 预复合物，以利于对病原菌的侵入做出快速反应。通过 Zipfel 教授研究组合作，在《科学》在线发表题为 与周俭民研究员研究组和 Cyril Zipfel 教授研究组合作， （Structural basis for flg22-induced activation of the 从体外生化和植物体内实验也验证了 flg22 激活 FLS2 Arabidopsis FLS2-BAK1 immune complex）的研究论文， 的机理：当植物宿主细胞感受到细菌鞭毛蛋白时，细菌 首次报道了植物模式识别受体 FLS2 及共受体 BAK1 与 鞭毛蛋白通过诱导植物细胞膜上的 FLS2 和 BAK1 形成 细菌模式分子鞭毛蛋白保守基序 flg22 三元复合物晶体 异源二聚化来完成配体感应并激活下游防卫反应信号 结构，并通过结构分析和体内外生化实验揭示了该复合 通路。FLS2LRR-flg22-BAK1LRR 是第一个被解析的植 物活化的分子机制。 物 LRR 模式识别受体复合物结构。在模式生物拟南芥 先天免疫是动植物免疫系统的重要组成部分。在植 中有至少含有 200 多个富含亮氨酸重复的受体激酶（在 物的细胞膜上存在多种模式识别受体(pattern 水稻中大约有 600 多个），这类 LRR-RLKS 参与了多 recognition receptors，PRRs)，通过识别病原体上???一 种多样的生物过程：调控分生组织的生长、抗病性、激 些共有的、保守的分子基序（也即病原相关分子模式 素信号传递和组织发育等。本研究为这一类蛋白结构及 pathogen-associated molecular patterns，PMAP），引发 功能研究提供了很好的范例，同时对于开发广谱抗病作 先天免疫反应。对细菌运动性极其重要的一种蛋白 物品种具有重要的意义。 flagellin 是一种典型的 PMAP。FLS2 是存在于大多数高 等植物中，对于抗菌免疫至关重要的一种 LRR 类型的 受体激酶。作为一种典型的 PRR，它能够直接识别对 细菌运动性极其重要的一种蛋白 flagellin 的高度保守 N 末端表位（Flg22），同时遗传及生化实验表明其激活 需要另一种 LRR 受体激酶 BAK1 的参与，但是其识别 鞭毛蛋白的分子机制和激活机制却亟待阐明。 柴继杰研究组