植物通过细胞表面的免疫受体感知病原微生物，并激活植物天然免疫反应，实现对病原微生物的抗性。由α、β、γ三个亚基组成的异源三聚体G蛋白，广泛存在于真核细胞中，在细胞生命活动中发挥重要的调控功能。中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民研究组的前期研究发现植物特有的Gα蛋白XLG2与免疫受体偶联，在受体介导的免疫反应激活中发挥重要的调控功能，但XLG2蛋白参与受体介导的下游免疫信号传递的机制尚不清楚。 

　　周俭民研究组的最新研究发现，免疫受体感知病原菌后，会通过细胞质类受体激酶家族（RLCK）磷酸化修饰XLG2蛋白N端，该磷酸化修饰能够介导XLG2从细胞膜向细胞核转移，该过程同时依赖于XLG2蛋白的核定位信号序列。进入细胞核后，XLG2能够靶向一组定位于细胞核的蛋白激酶MLK1-4。研究发现，MLK蛋白以依赖于激酶活性的方式负调控植物免疫反应，而XLG2入核后，能够抑制MLK蛋白的激酶活性，从而解除其对植物免疫的抑制作用，进而激活下游防卫基因表达。该研究发现了一条从细胞膜上免疫受体到细胞核内防卫基因表达的新免疫信号通路，同时对于理解植物异源三聚体G蛋白下游信号传导机制也有重要的意义。 

　　该项研究于2022年10月13日以题为“A surface-receptor-coupled G protein regulates plant immunity through nuclear protein kinases”发表在Cell Host&Microbe杂志(doi.org/10.1016/j.chom.2022.09.012)。周俭民研究组博士后马苗苗为文章第一作者，周俭民研究员和研究组毕业生梁祥修博士（现华南农业大学教授）为文章共同通讯作者。北京生命科学研究所的陈涉研究员和北京大学现代农学院王继纵研究员等人参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院先导培育项目、海南省优秀人才团队项目和植物基因组学国家重点实验室的资助。 

图：免疫受体识别病原物后，诱导XLG2入核与MLK激酶协同调控防卫基因表达