Обнаружен ключевой белок иммунной системы растений, что может привести к созданию более устойчивых к вредителям культур
Учёные из KAUST идентифицировали новый компонент иммунной системы растений — белок MAP4K4, необходимый для запуска эффективной защиты от патогенов окружающей среды.
Роль белка в иммунном ответе
- MAP4K4 (mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase 4) — известный участник иммунитета и воспаления у человека, но его роль у растений была неизвестна.
- Открытие было сделано при скрининге белков, участвующих в передаче сигнала у резуховидки Таля (Arabidopsis).
- Исследование показало, что MAP4K4 необходим для правильного иммунного ответа на бактериальный пептид flg22.
Механизм действия
Команда под руководством профессора Херберта Хирта и постдока Юньхэ Цзяна выяснила механизм:
- MAP4K4 напрямую добавляет фосфатные группы (химические метки) к нескольким участкам другого ключевого иммунного белка — BIK1.
- Это стабилизирует BIK1 и способствует выработке высокотоксичных молекул, играющих центральную роль в устойчивости к патогенам.
- Одновременно MAP4K4 фосфорилирует репрессор BIK1, инактивируя его и дополнительно усиливая активацию BIK1.
Перспективы и дальнейшие шаги
- Результаты, опубликованные в EMBO Reports, объясняют тонкий контроль иммунной сигнализации у растений.
- «Наши выводы напрямую применимы для повышения устойчивости растений к патогенам», — заявил Херберт Хирт.
- Следующий шаг — тестирование функции MAP4K4 в сельскохозяйственных культурах (томаты, рис) с помощью технологии редактирования генов CRISPR-Cas9.
- Учёные также планируют изучить роль других белков семейства MAP4K (в растениях их не менее 10). Предварительные данные показывают, что MAP4K3 действует синергично с MAP4K4, контролируя стабилизацию BIK1.
- Понимание этих сигнальных механизмов может помочь в создании культур, устойчивых к болезням.