Новый циклический липопептид medpeptin модулирует иммунитет растений

Исследовательская группа Хай-Лэй Вэя из Китайской академии сельскохозяйственных наук раскрыла механизмы биосинтеза и модуляции иммунитета растений новым циклическим липопептидом medpeptin, который продуцируется бактерией Pseudomonas mediterranea.

Результаты, опубликованные в журнале Engineering, проливают свет на сложные взаимодействия структуры и функции циклических липопептидов (CLP) и открывают новые пути для разработки стратегий устойчивости растений к болезням.

• Свойства medpeptin: В отличие от многих известных CLP, medpeptin не обладает антимикробной активностью. Вместо этого он индуцирует у растений иммунный ответ, включающий гибель клеток, и обеспечивает устойчивость к бактериальной инфекции.
• Биосинтез: Medpeptin представляет собой пептид из 22 аминокислот, синтезируемый кластером генов нефрибосомальной пептидсинтазы (NRPS). Его продукция регулируется системой чувства кворума.
• Механизм восприятия: С помощью сравнительного транскриптомного анализа и нокдауна генов с помощью вирусов (VIGS) на модели Nicotiana benthamiana были идентифицированы ключевые компоненты иммунной сигнализации:
  • Белок клеточной стенки NbLRX3 (лейцин-богатый экстензин).
  • Рецептор-подобная протеинкиназа NbRLK25.
  • Нокдаун этих белков нарушал гибель клеток и устойчивость к патогенам, запускаемые medpeptin.
• Значение: Открытие medpeptin и его уникального механизма действия раскрывает неканонический путь восприятия CLP растениями, основанный на взаимодействии с клеточной стеной и последующей цитоплазматической сигнализацией.

Эти результаты открывают перспективы для биотехнологических приложений, направленных на усиление защиты растений и повышение урожайности, и могут привести к созданию более устойчивых и экологичных методов контроля болезней.