Science：一場磷酸化的爭奪戰
日期：2014-03-14 08:57:19
Sainsbury實驗室、密歇根州立大學以及Illinois大學的科學家們首次發現，免疫受體的磷酸化是植物感知病原體并激活免疫系統的重要途徑，這項研究發表在本周的Science雜志上。研究人員還在文章中闡述了，病原體抑制上述機制從而引起疾病的過程。
植物的生存環境非常復雜，長期以來一直面臨著真菌、細菌和病毒的侵襲。為了抵御病原體的入侵，植物經過漫長的進化逐漸形成了一套復雜高效的保護機制，即植物的免疫系統。當植物檢測到微生物分子時，就會激活免疫應答防止疾病發生。此前，人們已經發現了一些植物用來感知微生物分子的免疫受體，但還不清楚這些受體的激活機制。
研究人員發現，酪氨酸的磷酸化是植物免疫受體激活的關鍵。磷酸化是真核生物細胞中最普遍的一種翻譯后修飾，是控制分子開/關的常見機制，對于細胞的正常功能必不可少。磷酸化涉及了多種細胞活性的調控，包括細胞周期、細胞分化、細胞代謝和細胞通訊等等，而且異常的磷酸化事件與許多疾病有關。
人們早就發現，在動物細胞中磷酸化對于受體激活具有必不可少的作用。磷酸化調控出現問題，往往與一些重要的慢性疾病有關。而這項研究首次向人們展示，磷酸化也發生在植物的免疫受體上。
“這一發現為我們開辟了提高農作物抗病能力的新途徑。人們可以在這項研究的基礎上，想辦法優化植物的免疫系統，幫助它們識別和應對病原體微生物，”Cyril Zipfel教授說。
“另外，這一發現也可以幫助我們進一步理解植物和動物細胞中的信號傳導。”
研究人員還發現，致病菌能夠利用植物細胞自身分泌的酶，來對抗植物的免疫應答。它們可以在這種酶的幫助下，去除植物免疫受體上的酪氨酸磷酸化，從而阻斷整個信號傳導路徑。如果這些細菌成功抑制了植物的免疫應答，就會使植物患上相應的疾病。
“我們的研究顯示，植物宿主和病原體針對磷酸化的控制權展開了一場爭奪戰，”第一作者Dr Alberto Macho說。“能否控制這種免疫受體的激活機制，決定著植物是保持健康還是出現疾病”。
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