Иммунные белки растений активируются, образуя капли

Исследователи под руководством Цзицзе Чая из Университета Вестлейк (Китай), Джейн Паркер и Пауля Шульце-Леферта из Института селекции растений Общества Макса Планка (Германия) выяснили, как активируется важный класс растительных иммунных рецепторов. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Ключевой механизм — фазовое разделение

• Учёные изучали активацию рецепторов иммунитета растений TNL (Toll/Interleukin-1 receptor nucleotide-binding leucine-rich repeat receptors). Их ключевой компонент — древний белковый модуль TIR-домен, который действует как фермент.
• Особый интерес представляли усечённые TNL, известные как TIR domain proteins. Они не имеют доменов для распознавания патогенов, но сохраняют способность запускать гибель клеток для защиты растения.
• Оказалось, что при повышении концентрации TIR domain proteins в клетке они конденсируются, отделяясь, как капли масла в воде. Этот процесс — фазовое разделение — и служит триггером для иммунного ответа и гибели клеток.
• Образующиеся капли не статичны: белки постоянно перемещаются в них и из них. Концентрация и организация ферментов в таких конденсатах эффективно повышает их активность.

Эволюционное значение

Хотя образование конденсатов известно для иммунных белков животных, их роль в иммунитете растений была не до конца ясна. Это открытие проливает свет на то, как разные ветви иммунной системы растений взаимодействуют друг с другом.

«Просто удивительно, как эволюция неоднократно находила способы наделить древнюю структуру TIR-белка в растениях, животных и бактериях новыми биохимическими качествами, которые в конечном итоге важны для надёжности иммунной системы», — отмечает соавтор работы Пауль Шульце-Леферт.