Как гриб подавляет иммунную систему растений

Исследовательские группы из Кёльна и Вюрцбурга сообщили в журнале Nature Communications о новом открытом белке гриба, способном подавлять врожденную иммунную систему растений.

Гриб Piriformospora indica колонизирует корни различных растений — от орхидей и табака до ячменя и мха. Проникая в корни, он не наносит вреда, а, наоборот, может стимулировать рост растений-партнеров.

Новое исследование раскрывает еще один аспект этих взаимоотношений: ученые идентифицировали белок, с помощью которого гриб подавляет иммунную защиту растений-хозяев. Это позволяет ему избежать атаки как патогенный гриб и поддерживать долгосрочный симбиоз.

Белок "Fungal Glucan Binding 1" (FGB1) препятствует, в частности, запуску "окислительного взрыва" в растении. В норме этот процесс генерирует агрессивные кислородные радикалы, уничтожающие патогены и активирующие иммунную систему.

Механизм действия белка

Белок FGB1 связывается с высокой аффинностью и специфичностью с молекулами сахаров в клеточной стенке гриба, которые обычно распознаются растением как "чужие". По словам профессора молекулярной биологии Альги Цуккаро из Кёльнского университета, FGB1 действует как маскировочный плащ, скрывая эти молекулы от иммунной системы.

Речь идет о бета-1,3 / 1,6-глюканах. Профессор органической химии Юрген Зайбель из Университета Юлиуса-Максимилиана в Вюрцбурге отмечает, что способность грибных глюканов стимулировать иммунную систему человека известна давно, но их роль в иммунитете растений изучена меньше.

Совместная работа специалистов по грибам и иммунитету растений (Кёльн) и экспертов по сахарам (Вюрцбург) позволила доказать, что FGB1 специфично подавляет иммунный ответ на Piriformospora indica.

Перспективы применения

Открытие может найти применение в медицине и селекции растений:

• Высокая аффинность и специфичность FGB1 к бета-1,6-глюканам клеточных стенок грибов делает его потенциальным инструментом для диагностики грибковых инфекций у человека.
• Полученные знания могут в долгосрочной перспективе способствовать выведению растений с повышенной устойчивостью к болезням.

Следующим шагом станет изучение того, как именно растения распознают бета-1,3 / 1,6-глюканы и каким образом FGB1 блокирует это распознавание.