Открытие нового белка проливает свет на давнюю загадку иммунитета растений

Когда растение обнаруживает вторгающийся патоген, оно активирует молекулярную сигнальную цепь, включающую защитные механизмы. Один из таких механизмов предполагает жертвование клетками хозяина. Это строго контролируемый процесс, в котором участвуют растительные белки, чтобы гарантировать гибель клеток только при атаке патогена. Этот процесс, называемый реакцией гибели клеток, обеспечивает гибель лишь небольшого числа клеток растения.

Томаты используют этот метод при вторжении бактериального патогена Pseudomonas syringae pv. tomato, вызывающего бактериальную пятнистость. Учёные понимают, как томат распознаёт этот патоген, и знают многие растительные белки, участвующие в сигнальном каскаде, но до недавнего времени не знали, что связывает эти два процесса — загадку, существовавшую десятилетиями.

В недавней статье, опубликованной в Molecular Plant-Microbe Interactions, учёные представили белок Mai1, который играет роль в этом недостающем звене. Они обнаружили, что при подавлении экспрессии Mai1 растения больше не могли защищаться от патогенов с помощью реакции гибели клеток. В результате эти растения стали более восприимчивы к бактериальной инфекции.

Также было установлено, что Mai1 напрямую взаимодействует с белком в начале сигнального каскада и повышает его активность, что указывает на ключевую роль Mai1 в активации этого каскада.

"Наше исследование предполагает, что Mai1 играет центральную роль в иммунитете, которую, вероятно, не могут заменить другие белки", — заявила первый автор Робин Робертс. — "Эта работа не только даёт нам лучшее понимание того, как растения защищаются на молекулярном уровне, но и выявляет ключевой белок, широко участвующий в иммунитете. Возможно, Mai1 может стать мишенью для улучшения сельскохозяйственных культур в будущем".

Исследование также показало, что подавление Mai1 замедлило рост растений, сделав их листья хрупкими и повысив чувствительность к умеренному стрессу, включая применение пестицидов. Это дополнительно подчёркивает важность Mai1, предполагая, что белок может быть вовлечён как в иммунитет, так и в рост и развитие растения.