植物在长期的进化过程中,形成了多个层次的免疫反应,包括细胞表面受体激活的免疫反应和胞内免疫受体激活的免疫反应。最近研究表明植物囊泡运输,如内吞和胞吐在植物先天免疫反应中发挥重要作用。尽管研究发现植物表面免疫受体的激活需要内吞作用,然而,植物如何调控内吞和胞吐过程并不清楚。
唐定中课题组利用拟南芥与白粉菌互作的研究体系,通过生理、生化及遗传学的手段,解析了胞吐复合体成员EXO70B1参与先天免疫反应的分子机制。通过突变体筛选,发现胞吐复合体成员EXO70B1功能丧失导致植物产生增强的白粉病抗性。exo70B1突变体表现抗性相关基因的激活,水杨酸高度积累,自发细胞死亡以及对假单胞杆菌和霜霉菌增强的抗性等多种表型。对EXO70B1的功能研究发现EXO70B1与胞吐复合体多个成员互作,形成胞吐复合体。此外,EXO70B1还与介导膜融合的SNARE复合体成员SNAP33互作。为了研究EXO70B1参与先天免疫的分子机制,唐定中课题组在exo70B1的背景下进行了抑制子突变体的筛选,发现exo70B1激活的抗性依赖于一个非典型的胞内免疫受体TN2(TIR-NBS2)。TN2具有一个TIR结构域和一个NBS结构域,但并没有典型胞内免疫受体中的LRR结构域。更为重要的是EXO70B1与TN2直接互作。由于胞吐在先天免疫反应中发挥重要作用,暗示病原菌可能攻击EXO70B1以抑制植物的先天免疫,而TN2或TN2所在的免疫受体复合体可能监控EXO70B1的状态,这项工作揭示了胞内免疫受体与胞吐在机制上的联系。
该研究结果于20015年1月24日在PLoS Genetics上在线发表(DOI:10.1371/journal.pgen.1004945)。唐定中课题组的助理研究员赵婷博士、博士研究生芮璐及助理研究员李娟博士为该论文的共同第一作者。该研究得到中科院战略性先导专项(B类)、科技部和自然科学基金委的资助。
非典型的胞内免疫受体TN2与胞吐复合体成员EXO70B1互作 |