执笔|王缝
编辑|逸云
克日、 英国The Sainsbury Laboratory争论所Jonathan Jones争论小组在PNAS上进行了inducedproximityofatirsignalingdomainonaplant-mammaliannlrchimeraactivactivation 使用嵌合体活化植物的免疫反应，明确了植物的TIR-NLR的影响体制的in plants的争论论文。 PNAS同时刊登了科罗拉多州立大学的Bayless和Nishimura的以reinventingthewheelwithasyntheticplantinflammasome为题的指摘文章【1】，报道了动物及植物NLR在相似的组织和免疫反应中的情况
植物NLR组织及分子体制
植物NLR(nucleotide-binding，leucine-rich repeat )是一种细胞内受体，场效应因子导向的细胞免疫反应(Effector triggered immunity，ETI )。 动物和真菌中生存功能和组织一致的NLR。 NLR具有非常规范的结构域、n个符号转导结构域、核苷酸结构域(Nucleotide-binding domain )和亮氨酸丰富的重复序列。 植物NLR的n -末端可大致分为辅酶系统(cc )组织域和辅酶系统(TIR )组织域。
图1 )动物及植物的NLR多聚体激活免疫反应。
2019年两篇Science论文首次揭示了植物CC-NLR、ZAR1全长的组织。 争论如下：效应因子AvrAC给细胞后，尿苷激酶PBL2在今天早上突变的PBL2与ZAR1-RKS1复合体贯彻，导致ZAR1-RKS1的多聚化，成为封闭环状组织的植物抗病小体(resistosome )
这一里程碑式的发明极小，扩展了我们对植物NLR抗病性分子体制的理解：与动物NLR一致，激活态的NLR形成多聚体复合体，空间接近n末端的符号传导组织区，激活卑鄙的符号通路。 植物TIR-NLR是否具有同样的影响机制还有待思考。
图2 )2:Blue native-PAGE辨别TIRRPS4-NLRC4与NAIP5、NAIP2可能不同的FlaA或PrgJ，并说明了其为多聚体。
该争论在植物中重建了哺乳动物的NLRC4/NAIPs/Ligands炎症小体，NAIP可能会辨别相应的配体，诱导NLRC4的多聚化。 如图2所示。 NLRC4的n -末端连接到不同的植物TIR结构域后(TIR RPS4、TIR L6、TIR SNC1、TIR N和TIR M等)，NLRC的多导子n -末端TIR在空间上靠近激活卑鄙的免疫标记途径，杀死导子细胞() 这可能表明植物的TIR-NLR是激活免疫的普遍规律。 此外，哺乳动物NLRC4/NAIPs/Ligand说明，如果没有剩余哺乳动物蛋白的帮助，它们在植物中会变成炎症小体。
图3:TIRRPS4-NLRC4/NAIPs可能辨别相应的配体并诱导对细胞的渐逝反应。
TIR的NAD的水解酶活性
2017年Essuman等发明了哺乳动物SARM1的TIR结构域，将NAD水解为烟碱(Nicotinamide )、ADP-ribose )和环ADP核糖(Cyclic ADP-ribose ) 另一方面，通过SARM1的NAD的水解酶的激活，神经元损伤后，神经轴突蜕皮。 2019年两篇Science报道植物的TIR结构域也具有NAD水解酶活性，并且这种酶活性是植物免疫反应所需的【5，6】。 应注意，植物TIR降解NAD的产品是环ADP核糖的一种突变体(Variant cyclic ADP-ribose，v-c-ADPR )。 作家提出的假设是，作为NAD水解产品的ADPR可能会激活v-c-ADPR可能是卑鄙蛋白的EDS1、NRG1传导细胞的逝去和可能的转录标记。
本文在体内和体外试验中未在TIRRPS4-NLRC4中检测到NAD水解酶活性，但作家推测原因是蛋白质质量过低，已有报道植物TIR蛋白蛋的NAD酶活性远低于SARM1约细菌的TIR蛋白活性TIR SARM1 -NLR4和TIR AbTIR -NLRC4在体内和体外试验中均检测到NAD水解酶活性，但均不能导致植物细胞凋亡。 这表明v-c-ADPR对植物的小心反应是必要的，但还不够。
TIR-NLR卑鄙的符号路径
EDS1、NRG1是TIR-NLR介导的细胞小心反应所必需的。 本文TIR-NLRC4介导的细胞凋亡依赖于EDS1及NRG1。 但属于NAD的降解，仍为其产品的烟酰胺，ADP核糖的近似环ADP核糖被视为标记分子的向下传播标记
未知的。最新宣布的对于SARM1组织的文章说明NAD + 对付维持SARM1的自克制状态是必需的 【7,8】 ，大概这也是植物TIR-NLR经过排除自克制而激活卑劣记号通路的体制？NLR的利用远景
如指摘文章 【1】 中提到，现在咱们面临着粮食危急和蔼候变暖，运用所掌握的学识改革已知的NLR使其取得新的抗性是应付这一危急的一种思路。本论文正在烟草上刹时表达TIR RPS4 -NLRC4/NAIP5也许判别植物病原菌的flagellin （图4） ，虽然正在转基因TIR RPS4 -NLRC4/NAIP5的拟南芥并没有展现出分明的对于细菌性病原菌Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000的抗性。不过算作proof of concept，本论文说明改革跨物种的NLR，是一种取得新抗性的目的。
图4：TIRRPS4-NLRC4/NAIP5也许判别植物病原菌Pseudomonas syringae pv. tomato的FliC并向导细胞仙逝反应。
该论文的第一作家是Jonathan Jones测验室的博士后Zane Duxbury以及王姗姗。Zane Duxbury正在博士以及博士前期间主要埋头于拟南芥成对于NLR:RRS1/RPS4的分子体制争论，并经过人工妄图以及改革NLR使其取得新抗性；王姗姗此前正在清华大学刘玉乐教授测验室取得博士学位，然掉队入Jonathan Jones测验室进步博士后处事。后天3晚上
参照文献
1. A. M. Bayless, M. T. Nishimura, Reinventing the wheel with a synthetic plant inflammasome. Proc Natl Acad Sci U S A, (2020).
2. J. Wang et al., Reconstitution and structure of a plant NLR resistosome conferring immunity. Science 364, (2019).
3. J. Wang et al., Ligand-triggered allosteric ADP release primes a plant NLR complex. Science 364, (2019).
4. K. Essuman et al., The SARM1 Toll/Interleukin-1 Receptor Domain Possesses Intrinsic NAD+ Cleavage Activity that Promotes Pathological Axonal Degeneration. Neuron 93, 1334-1343.e1335 (2017).
5. S. Horsefield et al., NAD(+) cleavage activity by animal and plant TIR domains in cell death pathways. Science 365, 793-799 (2019).
6. L. Wan et al., TIR domains of plant immune receptors are NAD+-cleaving enzymes that promote cell death. Science365, 799-803 (2019).
7. M. Bratkowski et al., Structural and Mechanistic Regulation of the Pro-degenerative NAD Hydrolase SARM1. Cell Rep 32, 107999 (2020).
8. M. Sporny et al., The Structural Basis for SARM1 Inhibition, and Activation Under Energetic Stress. bioRxiv, 2020.08.05.238287 (2020).
https://doi.org/10.1073/pnas.2001185117
https://doi.org/10.1073/pnas.20133801明天2下午17