水稻是重要的主食來源。真菌Magnaporthe oryzae引起的稻瘟病是水稻的嚴重病害。有研究發現，抗病受體NLR類蛋白在植物免疫調控中發揮重要作用，并在分子抗病育種中得到廣泛使用。而NLRs介導的免疫激活和抗病信號轉導機制尚不清楚。
近日，中國科學院院士、分子植物科學卓越創新中心研究員何祖華研究組聯合云南大學研究員劉軍鐘研究組，在《科學通報》（Science Bulletin）上，在線發表了題為A PRA-Rab trafficking machinery modulates NLR immune receptor plasma membrane microdomain anchoring and blast resistance in rice的研究論文。該研究揭示了PIBP4-Rab5a轉運機器參與調控NLR蛋白PigmR在細胞膜微區的積累，且PigmR蛋白能夠激活微區上的OsRac1蛋白，促進活性氧產生，以增強水稻對稻瘟病的抗性新機制。
前期，何祖華研究組在起源于我國農家品種的育種材料中鑒定出廣譜持久抗稻瘟病新位點Pigm，解析了Pigm調控抗病性與產量平衡機制的基礎，揭示了該位點中廣譜抗病NLR受體蛋白PigmR與RRM轉錄因子相互作用以激活下游免疫反應的機制，剖析了PigmR通過保護免疫代謝通路免受病原菌攻擊，協同整合植物PTI和ETI，進而賦予水稻廣譜抗病性新機制。
為解析PigmR的下游信號轉導機制，該研究通過酵母雙雜交技術篩選發現異戊烯基化Rab GTPase受體家族成員PIBP4能夠與PigmR蛋白相互作用。研究顯示，敲除PIBP4會減弱PigmR介導的稻瘟病抗性。
進一步，該研究鑒定出與PIBP4相互作用的小G蛋白OsRab5a。OsRab5a可以和PigmR相互作用，而敲除OsRab5a會減弱PigmR介導的稻瘟病抗性。PIBP4和OsRab5a是囊泡轉運途徑相關蛋白。研究發現，在稻瘟病菌侵染的水稻中，PIBP4和OsRab5a中任何一個蛋白缺失均會降低PigmR蛋白在細胞膜微區的累積。微區定位的PigmR能夠與小GTP酶OsRac1相互作用并激活OsRac1，從而觸發活性氧信號傳導，介導植物的免疫反應以抵御稻瘟病侵染。
上述研究發現了新的NLR免疫信號通路，為植物抗病信號網絡構建及水稻抗病分子育種提供了新的視角和靶點。
研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、農業生物育種國家重大科技專項、博士后創新人才支持計劃、中國科學院戰略性先導科技專項及云南省相關項目等的支持。
PIBP4-OsRab5a轉運機器調控PigmR介導的植物免疫模型
2024年12月29日，國家自然科學基金重大項目“慢阻肺早期疾病演進相關機制和靶標發現”2024年度進展交流會在杭州召開。會議由自然科學基金委醫學科學部主辦，中國醫學科學院基礎醫學研究所、浙江大學醫學......
一、出臺背景近年來，全球和我國百日咳疫情回升，我國小月齡嬰兒和學齡兒童發病風險有所升高。根據我國百日咳等傳染病疫情防控工作需要，為進一步加強對小月齡嬰兒和學齡兒童的免疫保護，國家疾控局、教育部、工業和......
水稻是重要的主食來源。真菌Magnaportheoryzae引起的稻瘟病是水稻的嚴重病害。有研究發現，抗病受體NLR類蛋白在植物免疫調控中發揮重要作用，并在分子抗病育種中得到廣泛使用。而NLRs介導的......
水稻是重要的主食來源。真菌Magnaportheoryzae引起的稻瘟病是水稻的嚴重病害。有研究發現，抗病受體NLR類蛋白在植物免疫調控中發揮重要作用，并在分子抗病育種中得到廣泛使用。而NLRs介導的......
水稻是重要的主食來源。真菌Magnaportheoryzae引起的稻瘟病是水稻的嚴重病害。有研究發現，抗病受體NLR類蛋白在植物免疫調控中發揮重要作用，并在分子抗病育種中得到廣泛使用。而NLRs介導的......
無論是人類還是細菌，生命過程中都會面臨病毒的威脅。你知道嗎？細菌雖然比人類簡單，卻也有自己的“免疫系統”用來保護自己免受感染。北京時間12月13日，中國藥科大學藥學院藥理系、重慶中國藥科大學創新研究院......
9月30日，北京城市副中心醫產協同示范項目荻碩貝肯免疫與代謝特檢平臺啟動儀式在中關村通州園一方健康谷舉行。該平臺將進一步豐富漷縣醫藥健康產業集聚區及副中心免疫醫學科學研究及服務能力，為北京城市副中心醫......
當地時間10月7日，瑞典卡羅琳醫學院宣布，將2024年諾貝爾生理學或醫學獎授予科學家維克托·安布羅斯（VictorAmbros）和加里·魯夫昆（GaryRuvkun）。生理學或醫學獎是2024年諾貝爾......
9月19日，被譽為“諾獎風向標”的生物醫學領域重要獎項——拉斯克獎揭曉。華人科學家、美國得克薩斯大學西南醫學中心分子生物學教授兼炎癥研究中心主任陳志堅因發現“感知外來和自身DNA的酶cGAS，解開DN......
新加坡國立大學Morinaka,BrandonI.團隊報道了具有獨特的結構褶皺，并催化環烷形成和β-羥基化的融合自由基SAM和αKG-HExxH結構域蛋白。相關研究成果發表在2024年9月18日出版的......