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Trends in Plant Sci.| RIPK如何在植物免疫系统中调控活

发布时间:2022-01-04 08:51 作者:admin 来源:未知 点击: 字号:

      近日,印度阿拉哈巴德大学植物生理学实验室的Vijay Pratap Singh在知名期刊Trends in Plant Science上发表了一篇题为“RIPK: a crucial ROS signaling component in plants”的评述文章,该文章对胞内蛋白激酶RIPK如何在多层次的免疫系统中调控活性氧爆发、RIPK如何提高植物对生物胁迫响应的分子机制进行了深层次的解读。
      在植物与病原菌互作的过程中,植物进化出了多层免疫系统来抵抗病原菌对植物的侵害,其中活性氧爆发是植物抵御病原菌入侵的主要免疫反应之一。病原菌入侵植物后,植物通过识别细胞表面局部模式识别受体(PRRs)从而触发PTI(植物病原相关分子模式(PAMP)触发免疫)反应,随后不同类型免疫的细胞外激发子触发多层免疫反应,如损伤相关分子模式(DAMP)触发免疫DTI、效应子触发免疫 ETI 和 PTI,在受感染的组织部位局部应答,并通过活性氧爆发在远端组织中诱导系统获得性抗性(SAR)。在植物多层免疫系统中,产生超氧化物(O2•–)- 的 NADPH 氧化酶 RBOHD 是参与ROS 合成的关键酶。据报道,RBOHD酶可以被Ca2+依赖性蛋白激酶(CPK)、RLCK VII家族成员和MAP4激酶SIK1等在内的多种蛋白激酶磷酸化。
      RPM1-INDUCED PROTEIN KINASE (RIPK)属于RLCK VII亚家族,通过磷酸化RBOHD介导ROS生成,参与病原菌的响应。实验证明病原菌处理拟南芥 rbohD 突变体中ROS 水平没有提升,同样地,病原菌效应子也无法诱导拟南芥ripk突变体中ROS水平提升。RLCK VII家族成员是免疫反应中十分关键的信号因子,例如RLCK VII家族成员BIK1,可以独立调节PTI信号的ROS生成。用不同类型的激发子(lg22,lipid A和 nlp20)处理bik1、ripk3突变体及超表达材料,可以证明RIPK在ROS介导的多种免疫层面起着重要作用。除此之外,RLCK VII家族的其他成员(PBL19-20等)也参与到了PTI-ROS信号通路。RLCK VII亚家族不仅参与到PTI-ROS生成,同时也会通过正反馈调节ETI-ROS生成。关于RIPK 在 ripk 突变体中ROS 信号传导中的作用,研究发现ripk突变体抑制 ROS 活性而不改变 MAPK 相关的免疫响应信号通路。并且ripk 突变体体内RBOHD N端氨基酸残基磷酸化位点的磷酸化水平也会发生变化,这可能是由于其他的RIPKs(如BIK1,CPK和 SIK1)也参与到了植物免疫之中。
      总之,RIPK通过RIPK磷酸化RBOHD,调节RBOHD-ROS 信号传导,通过响应不同的激发子,参与到不同层次的免疫系统中,在植物不同层次的免疫系统的中具有发挥着关键且广泛的作用。今后,需要更深入的研究来阐释单个或组合激发子触发的激酶影响下的ROS动力学,以发现新的可以提高抗性的RBOHD磷酸化位点。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360138521003447#bb0005
本文来源于微信公众号:
植物生物技术Pbj

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