Cell:免疫系统的“八瓣梅花”结构揭晓!中国学者合作发现小麦与拟南芥共享同一种八聚体防御“开关”,可启动持续警报信号

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核苷酸结合、富含亮氨酸重复序列(NLR)蛋白在不同生物类别中均发挥着关键的
免疫
受体作用。这些细胞内蛋白质能够检测病原体入侵并激活防御反应。NLR 家族以其独特的三部分结构而定义:一个 N 端信号域(执行下游免疫激活功能)、一个调节型核苷酸结合域(在哺乳动物中为 NACHT,在植物中为 NB-ARC)以及一个 C 端富含亮氨酸重复序列(LRR)感知域。
尽管植物中的 NB-ARC 和 LRR 域在结构和功能上是保守的,但 N 端信号域却发生了显著的分化,通过不同的机制介导免疫信号的输出。植物的 G10 型卷曲螺旋(CC
G10
)-NLRs 构成了一个独特的进化分支,但其特性仍不为人所熟知。

2026年3月20日,中国科学院遗传发育研究所刘志勇研究员、英国塞恩斯伯里实验室Jonathan D. G. Jones和Muniyandi Selvaraj以及中国科学院分子植物科学卓越创新中心王超研究员等团队合作在
Cell
在线发表题为
“An activated wheat CC
G10
-NLR immune receptor forms an octameric resistosome”
的研究论文,该研究鉴定出了小麦自身免疫 3(WAI3
GOF
)的一个功能增强突变体,其编码一种持续活性的 CCG10-NLR,该突变源于亮氨酸重复(LRR)结构域中的一个残基替换。

文章模式图(图源自
Cell
)
冷冻电子显微镜(cryo-EM)分析显示,激活的 WAI3 聚集形成一种独特的八聚体抗病小体。拟南芥的 RPS2,另一种 CCG10-NLR,也形成八聚体,这表明在单子叶植物和双子叶植物中存在一个保守的结构特性。
WAI3 抗病小体诱导细胞质钙水平的长时间持续升高,这可能得益于其独特的通道结构,该结构源于其不同的卷曲螺旋(CC)结构域构型。值得注意的是,这种结构排列可能与那些在 CC 结构域中缺乏保守的 EDVID(谷氨酸-天冬氨酸-缬氨酸-异亮氨酸-天冬氨酸)基序的植物 NLR 相同。综合来看,该研究结果揭示了一种保守但此前未被识别的 NLR 抗体结构,并为植物免疫受体的可塑性提供了新的见解。
参考消息:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00231-X

