Учёные открыли новый иммунный путь растений на основе G-белка

Иммунные рецепторы на поверхности клеток растений распознают консервативные микробные структуры, чтобы обнаружить вторжение патогена и активировать иммунитет. Гетеротримерные G-белки, состоящие из α, β и γ субъединиц, широко распространены у эукариот и играют важную регуляторную роль в их клетках.

Ранее команда под руководством профессора Чжоу Цзяньминя из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук показала, что специфичный для растений Gα-белок extra-large G protein 2 (XLG2) регулирует иммунитет, напрямую связываясь с иммунными рецепторами. При инфекции патогена XLG2 фосфорилируется центральной иммунной киназой receptor-like cytoplasmic kinases (RLCKs) по N-концу. Однако оставалось неизвестным, как XLG2 регулирует нижележащую иммунную сигнализацию, опосредованную рецепторами.

В новом исследовании, опубликованном в Cell Host & Microbe 13 октября, команда обнаружила, что микробные паттерны быстро индуцируют накопление XLG2 в ядре. Этот процесс требует наличия у XLG2 мотива ядерной локализации и его фосфорилированных сайтов. Учёные показали, что ядерная локализация XLG2 играет важную роль в устойчивости растений к бактериальным патогенам.

Исследователи также выявили, что XLG2, локализованный в ядре, взаимодействует с семейством киназ Mut9-like kinases (MLKs). В то время как MLKs негативно регулируют экспрессию защитных генов, зависящим от киназной активности образом, XLG2 снимает это подавление иммунного ответа, ингибируя киназную активность MLK и, вероятно, подавляя её фосфорилирование неизвестных нижестоящих мишеней.

Это исследование раскрывает новый путь, связывающий локализованные на поверхности иммунные рецепторы с экспрессией защитных генов в ядре, что может дать новые ключи для повышения устойчивости растений. Одновременно это открытие значительно углубляет понимание нижележащей сигнализации, опосредованной гетеротримерными G-белками у растений.