研究發現植物免疫通路的新機制

植物通過位於細胞膜表面的模式識別受體（pattern recognition receptors, PRRs）感知病原菌的存在，激活免疫反應。其中，由MAPKKK、MAPKK和MAPK組成的MAPK級聯信號是植物抗病系統的關鍵組份。已有研究表明，PRRs激活兩條MAPK級聯信號通路，其中一條信號通路的組份為MEKK1（MAPKKK）、MKK1/2（MAPKKs）和MPK4（MAPK）；另一條的組份包括MKK4/5（MAPKKs）和MPK3/6（MAPKs）。迄今為止，MPK3/6途徑的MAPKKK組份存疑，並且植物中為數眾多的PRRs調控MAPKKKs的機制還不清楚。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所周儉民研究組發現同源蛋白MAPKKK3和MAPKKK5同為MPK3/6途徑組份，作用於多個PRR下游。定位於胞質的類受體激酶第七亞家族（receptor-like cytoplasmic kinase subfamily VII, RLCK VII）成員，直接磷酸化MAPKKK5的Ser599，從而正調控PRR介導的MAPK激活、下游基因表達及植物的抗病性。有意思的是，激活後的MPK6能通過正反饋，進一步磷酸化MAPKKK5的Ser682和Ser692位點，由此增強MPK3/6通路的活性和抗病性。此外，MPK4級聯通路也受到類似調控。RLCKs VII成員和MPK4通過磷酸化MEKK1的Ser603位點，正調控MPK4通路的活性。該研究揭示了PRR激活MAPK級聯反應的分子機制。

該研究結果於6月6日在線發表於The Plant Cell雜誌(DOI:10.1105/tpc.17.00981)。周儉民研究組博士後畢國志、助理研究員周朝陽以及博士生王偉兵為該論文的共同第一作者，周儉民為通訊作者。該研究得到了中科院戰略性先導科技專項和中國科學技術部的資助。

植物PRR激活MPK3/6/4的模式圖

來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所

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