Раскрыт ключевой компонент иммунной системы растений

Новое исследование, опубликованное в журнале Science, проливает свет на механизм работы важного элемента иммунного ответа растений — доменов TIR в белках устойчивости.

Роль TIR-доменов в иммунитете

Белки устойчивости, кодируемые генами устойчивости к болезням, активируют защиту при обнаружении патогенов. Долгое время функция их домена "toll-interleukin-1 receptor" (TIR) оставалась неизвестной. Учёные предполагали, что он действует как структурный каркас, привлекающий другие белки к месту заражения, — так эти домены работают в клетках животных.

Ферментативная активность

Международная команда биологов, включая доцента Университета штата Колорадо Марка Нисимуру, обнаружила, что TIR-домен в растениях является ферментом. В ходе иммунного ответа он расщепляет жизненно важную для метаболизма молекулу NAD+.

Ключевое отличие от животных

Хотя необычный TIR-домен в животном белке SARM1 также расщепляет NAD+, приводя к гибели клетки, у растений этот процесс иной. Растительные TIR-домены не просто истощают запасы NAD+, а генерируют сигнальную молекулу. Эта молекула структурно родственна классическому сигнальному соединению — циклическому ADP-рибозе, но ранее не наблюдалась в клетках животных.

Значение открытия

"В течение 25 лет мы не знали, что делают TIR-домены в растениях. Эти результаты очень интересны для понимания того, как TIR-домены фактически запускают иммунитет", — отметил Марк Нисимура.

Понимание отдельных биохимических путей иммунного ответа растений может стать основой для создания новых стратегий защиты сельскохозяйственных культур от болезней, особенно в условиях появления новых патогенов. Это открывает путь к рациональному конструированию новых рецепторов для распознавания угроз.