當(dāng)植物免疫系統(tǒng)監(jiān)測到有/病原菌入侵時，植物免疫受體蛋白就像“哨兵"一樣活躍起來，調(diào)動機體啟動免疫反應(yīng)。但是，植物免疫受體蛋白究竟是如何被激活的，一直成謎。9月21日晚，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)王源超教授團(tuán)隊和清華大學(xué)柴繼杰教授團(tuán)隊合作在國際權(quán)/威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表的一篇論文，首/次揭示了細(xì)胞膜受體蛋白是如何一邊識別病原菌，一邊抑制病原菌“作惡"的，這為人類認(rèn)識植物與病原菌互作機制提供了新的認(rèn)知，對改良作物廣譜、持久抗病性具有重要指導(dǎo)意義。
此份研究的焦點，是一對冤家：病原菌的核心致病因子XEG1和植物細(xì)胞膜受體蛋白RXEG1。
王源超介紹，XEG1是在細(xì)菌、真菌和卵菌等多種病原菌中廣泛存在的一類糖基水解酶，當(dāng)病原菌入侵大豆、番茄等多種植物時，XEG1會誘導(dǎo)植物發(fā)生免疫反應(yīng)。
而植物細(xì)胞膜識別受體RXEG1是監(jiān)控病原菌侵害的“前哨"，當(dāng)它識別病原菌的致病因子XEG1后，能激活植物防衛(wèi)系統(tǒng)，產(chǎn)生對病原菌的抗性。
研究首先厘清了RXEG1是如何識別XEG1這個“來犯之?dāng)?的。論文共同第一作者和通訊作者、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授王燕介紹，“RXEG1貫穿植物細(xì)胞膜，當(dāng)RXEG1在細(xì)胞膜外的一端識別致病因子XEG1后，會與另外一個受體蛋白激酶BAK1結(jié)合，將病原菌入侵的信號傳給細(xì)胞內(nèi)，激活植物免疫信號。"
RXEG1不僅能激活植物的免疫反應(yīng)，還能抑制XEG1降解植物細(xì)胞壁的活性。王源超打了個比方，“XEG1通過水解酶活性來攻擊植物，它有一個酶活性口袋，這相當(dāng)于一個盛滿酶的彈/藥庫，而RXEG1剛好能結(jié)合XEG1的酶活性口袋上，相當(dāng)于正好堵在XEG1的彈/藥庫門口，讓XEG1‘解除武裝’，也就是抑制了XEG1的酶活性，讓其失效。"
XEG1是不同病原菌中普遍存在的、不易變的關(guān)鍵因子。“在大豆、小麥、棉花等多種植物的病原菌中，致病因子XEG1廣泛存在，以后可以利用植物細(xì)胞膜受體蛋白RXEG1提高植物的廣譜抗病性。"王源超展望，未來或許還可以通過人工智能的方法，在大量化合物中篩選XEG1抑制劑和RXEG1的植物免疫激活劑。
