摘要:核苷酸结合结构域和富含亮氨酸的重复(NLR)蛋白可以参与25种复杂的相互作用,以检测病原体并通过下游辅助助手NLR执行强大的免疫反应。然而,上游传感器NLR激活辅助NLR的生化机制仍然鲜为人知。在这里,我们表明,盘绕的螺旋辅助辅助辅助NLR NRC2在体内积聚,作为一种同型二聚体,其在其上游病毒抗病蛋白RX激活后将其转化为高级低聚物。NRC2在其静止30个状态下的冷冻EM结构揭示了介导同二聚体形成的分子间相互作用。这些二聚化接口在寄生虫NRC蛋白之间有所不同,以使关键网络节点隔离并实现冗余免疫途径。我们的结果扩大了NLR激活指向从同二聚体到高阶寡聚抗性体的过渡的分子机制。
1植物科学计划,生物与环境科学与工程部(BESE),阿卜杜拉科学技术大学(KAST)国王;沙特阿拉伯的塔瓦尔。2 Csiro农业和食物;堪培拉,澳大利亚澳大利亚首都地区。3福建泰旺作物害虫的生态控制国家主要实验室,遗传学教育部的主要实验室,繁殖和多种作物的多种利用,植物免疫中心,福建农业和林业大学;中国富州。4 Bioscience计划,Smart Health Initiative,Bese,Kaust;沙特阿拉伯的塔瓦尔。5明尼苏达大学植物病理学系;美国明尼苏达州圣保罗。 6植物科学系,自由州大学;布隆方丹,南非。 *相应的作者。 电子邮件:peter.dodds@csiro.au,brande.wulff@kaust.edu.sa†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 摘要:大多数植物抗性基因编码膜锚定的受体样蛋白或细胞内核苷酸结合和富含亮氨酸的重复(NLR)受体。 在小麦和大麦中,串联激酶(TKS)已成为新的抗药性决定因素。 了解小麦茎锈蚀蛋白SR62 TK的作案手法,我们鉴定了两个遗传相互作用者 - SR62 TK功能所需的宿主基因和相应的真菌AVRSR62效应子。 我们发现SR62基因座是由编码SR62 TK和NLR(SR62 NLR)的挖掘模块组成的。 AVRSR62与SR62 TK的N末端激酶结合。5明尼苏达大学植物病理学系;美国明尼苏达州圣保罗。6植物科学系,自由州大学;布隆方丹,南非。 *相应的作者。 电子邮件:peter.dodds@csiro.au,brande.wulff@kaust.edu.sa†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。 摘要:大多数植物抗性基因编码膜锚定的受体样蛋白或细胞内核苷酸结合和富含亮氨酸的重复(NLR)受体。 在小麦和大麦中,串联激酶(TKS)已成为新的抗药性决定因素。 了解小麦茎锈蚀蛋白SR62 TK的作案手法,我们鉴定了两个遗传相互作用者 - SR62 TK功能所需的宿主基因和相应的真菌AVRSR62效应子。 我们发现SR62基因座是由编码SR62 TK和NLR(SR62 NLR)的挖掘模块组成的。 AVRSR62与SR62 TK的N末端激酶结合。6植物科学系,自由州大学;布隆方丹,南非。*相应的作者。电子邮件:peter.dodds@csiro.au,brande.wulff@kaust.edu.sa†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。摘要:大多数植物抗性基因编码膜锚定的受体样蛋白或细胞内核苷酸结合和富含亮氨酸的重复(NLR)受体。在小麦和大麦中,串联激酶(TKS)已成为新的抗药性决定因素。了解小麦茎锈蚀蛋白SR62 TK的作案手法,我们鉴定了两个遗传相互作用者 - SR62 TK功能所需的宿主基因和相应的真菌AVRSR62效应子。我们发现SR62基因座是由编码SR62 TK和NLR(SR62 NLR)的挖掘模块组成的。AVRSR62与SR62 TK的N末端激酶结合。这种触发了C末端激酶的位移,允许其募集SR62 NLR以激活免疫反应。了解这种两分量抗性复合物的机制将有助于工程和繁殖,以实现耐用性。
核苷酸结合结构域 - 富含亮氨酸的重复型免疫受体(NLR)通过效应蛋白的细胞内检测来保护植物免受致病性微生物的影响。然而,这是有代价的,因为NLR还可以在与外国等位基因的遗传相互作用中引起有害的自身免疫性。当将独立进化的基因组组合在杂质内或杂交中时,或者是通过诱变或转基因引入外来围栏时,可能会发生这种情况。大多数自身免疫性诱导的NLR都在高度可变的NLR基因簇中编码,没有已知的免疫功能,这些功能被称为自身免疫性风险基因座。NLR是否与在自然病原体抗性中运行的传感器NLR以及在自身免疫性中激活NLR的风险NLR是否有所不同。在这里,我们分析了拟南芥中主要的自身免疫热点的危险混合风险基因座。通过基因编辑和异源表达,我们表明,在三种独立的自身免疫性病例中,单个基因DM2H是自身免疫性诱导的必要且有足够的因素,可用于登录Landsberg Erecta。我们关注的是由EDS1-叶叶溶液蛋白(YFP)NLS融合蛋白引起的自身免疫性,以功能表征DM2H并确定激活免疫受体的EDS1- YFP NLS的特征。我们的数据表明,在这种情况下,在这种情况下,eDS1-YFP NLS的自身免疫性诱导性能的风险NLR的功能与传感器NLR的功能无关,与蛋白质作为免疫调节剂的功能无关。我们建议至少在某些情况下,自身免疫性可能是由外国等位基因与偶然匹配风险NLR的虚假,随机相互作用引起的。
植物性抗病性是农业的基础,维护作物健康和生产力。然而,大多数植物性抗病性蛋白(包括NLR)(包括NLR(核苷酸结合,富含亮氨酸的重复))免疫受体会出现重大挑战,在28摄氏度以上的温度下显示出降低的有效性。这种温度敏感性具有关键的影响,使农作物更容易受到疾病和害虫的影响,尤其是在增加全球温度和气候变化的背景下。尽管其重要性,但这种温度敏感性的根本原因仍然很少理解。该项目旨在通过研究暴露于高温的植物中NLR免疫受体的作用方式来解决这一知识差距。
blumeria graminis f。 sp。tritici(BGT)是全球重要的真菌小麦病原体。某些小麦基因型包含抗霉菌抗性(PM)基因,这些基因编码了识别特定真菌分泌效应子蛋白的免疫受体,将其定义为活力(AVR)因子。识别AVR因子对于理解小麦抵抗的机制,功能和耐用性至关重要。在这里,我们提出了AVRXPOSE,这是一种通过在PM基因上产生抗病收益来鉴定BGT中AVR基因的方法。我们首先识别六个BGT突变体,并在PM3B和PM3C上获得毒力。他们都有响应AVRPM3 B2/C2基因或其启动子区域内的可转座元件的点突变,缺失或插入。我们进一步选择了PM3A上的六个突变体,旨在识别PM3A识别的尚未识别的AVRPM3 A3,此外还鉴定出预先描述的AVRPM3 A2/F2。令人惊讶的是,所获得的突变体中的PM3A毒力总是伴随着对无关的串联激酶抗性基因WTK4的额外毒力增益。未观察到对11个额外的R基因的毒力,表明PM3A和WTK4的毒力增加是特定的。几个独立获得的PM3A-WTK4突变体在BGT-646中具有突变,该基因编码了推定的,非分泌的Ankyrin重复蛋白。基因分析表明,BGT-646调节效应子的子集
为反病原体侵袭,植物已经进化了大量免疫受体,包括膜居民模式识别受体(PRR)和细胞内核苷酸结合和富含亮氨酸的重复受体(NLR)。在过去的几年中,我们对PRR和NLR信号传导机制的了解显着扩展。植物NLR响应病原体效应子形成称为抗性的多蛋白络合物,而NLR抗性体介导的信号传导会在Ca 2+可渗透的通道上收敛。Ca 2+ - 对PRR信号很重要的可渗透通道也已被鉴定。这些发现突出了Ca 2+在触发植物免疫信号传导中的关键作用。在这篇综述中,我们首先讨论了非典型的NLR Ca 2+通道的结构和生化机制,然后总结了我们对免疫相关的Ca 2+可渗透通道及其在PRR和NLR信号中的作用的知识。我们还讨论了Ca 2+在PRR和NLR信号之间的复杂相互作用中的潜在作用。
脊椎动物和无脊椎动物中的先天免疫系统依赖于保守的受体和配体,以及可以迅速启动宿主反应针对微生物感染以及其他压力和危险来源的途径。在过去的二十年中,对点头样受体(NLR)家族(NLR)的研究已经蓬勃发展,有关刺激NLR和细胞和动物NLR激活结果的配体和条件的了解。NLR在各种功能中起关键作用,从MHC分子的转录到炎症的启动。某些NLR被其配体直接激活,而其他配体可能对NLR有间接影响。未来几年的新发现无疑将更多地阐明NLR激活所涉及的分子细节以及NLR连接的生理和免疫学结果。
。cc-by 4.0国际许可(未经Peer Review尚未获得认证)是作者/资助者,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2023年12月15日。 https://doi.org/10.1101/2023.05.19.541437 doi:Biorxiv Preprint
核苷酸结合亮氨酸重复(NLR)型的免疫受体构成了动植物的基本元素和动物先天免疫系统(表1)。动物NLR响应并介导与病原体或危险相关的分子模式(PAMP或DAMPS)的相互作用[1]。在植物中,病原体识别的任务被分配在细胞内NLR和细胞表面模式识别受体(PRR)之间。虽然植物NLR会经过分泌的病原体效应子或其在宿主细胞中的活性,但PRR识别PAMP [2]。动物和植物NLR在核心核定核结合和低聚域(NOD)和富含亮氨酸的重复(LRR)域内具有相似的多域结构。但是,在C和N末端附件域上存在实质性多样性[3]。在植物中,NLR基于其在N末端的结构域组成及其在免疫反应中的功能进行分类。nlr携带盘绕线圈(CNL)或Toll/ interuekin 1受体(TIR)型域(TNLS)可以通过感知效应器充当传感器(TNLS),而CNLS的子集(HNLRS)的子孔(HNLRS)的子集(HNLRS)均具有下降症状,而demnls n imply nimns imply nimn imman imman from imman imman imply imply imman impls impls impls imman imman [ - 7]。在动物NLR中,N末端结构域属于死亡折叠的超家族,主要包括吡啶和卡域[8](图1)。在动物中,NLR的N末端结构域通常具有卡片或吡啶结构域。在识别潮湿或弹药的识别后,动物NLR核定成杂体炎性体复合物。例如,含吡啶的NLRP3炎症体为
通量,活性氧的产生和有丝分裂原激活的蛋白激酶激活[1]。最近的研究表明,2受体系统的相互依赖性和相互增强[2,3]。基于其N末端结构域及其系统发育,NLR在盘绕型圈(CC)结构域,Toll-like/interleukin-1受体耐药性(TIR)结构域中被构成,对白粉病(CC R)的耐药性(CC R)域的耐药性包含NLR,含有NLR,含有AS CNLS,TONLS,the and cnls for and thls for and for and thls from thls&tnls for and。在拟南芥中(以下称为Arabidopsis),多个PRR和效应子传感NLR(某些CNL和所有测试的TNL)需要存在RNL,也称为Helper NLR,以激活全部免疫力[5,6]。rnls形成一个由2个亚家族组成的小而进化保守的进化枝,活化的抗耐药性1(ADR1)和N需求基因1(NRG1)家族,它们在血管植物的发散之前已有分离[4]。拟南芥基因组径流3 ADR1和2 NRG1全长基因需要完全免疫[7-9]。尽管RNL仅代表大多数被子植物中NLR基因库的一小部分[4,10],但对于植物而言,它们至关重要。在这里,我们重点介绍了RNL在免疫过程中的功能以及讨论RNL激活机制的最新发现。