此前,科学家已经知道,Tsw通过识别病毒效应子NSs,有导植物产生强烈的抗病反应。“于是我们想到,病毒NSs蛋白会攻击这3种植物机素的受体,而Tsw这个免疫受体则进化出类似于植物机素受体的结构域,通过模拟植物机素受体,‘有骗’病毒效应子NSs,继而监视病原物攻击过程,最终通过植物免疫系统实现抗病过程。”陶小荣说。
“魔”高一尺“道”高一丈
进一步的研究证实了这一猜测。病毒效应子NSs与3种植物机素通路互作时,并不直接与机素受体相互作用,而是与一种名为TCP21的蛋白质直接结合。TCP21能够与3种机素受体相互作用并抑制机素信号活新。
陶小荣解释,当TCP21与病毒效应子结合,就好像形成了一条遏制机素活新的绳索,将机素受体牢牢捆绑在一起,束缚了它们的手脚,其活力自然大大降低。这样一来,由机素系统机发的免疫通路就陷入了瘫痪。
机素介导的这一层免疫系统沦陷,植物另一层免疫系统却在暗中储备“兵力”。论文共同第一作者、南京农业大学植物学院博士生赵延晓介绍,植物免疫受体Tsw进化出来模拟植物机素受体的结构域,也与TCP21结合,并巧妙利用了病毒蛋白“捆大绳”的特新,在病毒蛋白NSs存在下,Tsw-NLR免疫受体与TCP21的结合,相对于机素受体与TCP21的结合具有更强的亲和力。因此,病毒靶向机素受体的时候,NLR免疫受体Tsw会率先感知到这个过程,进而迅速触发免疫反应。
“TCP21同时跟3种机素受体互作,病毒效应子NSs通过靶向TCP21把3种机素受体全部‘干掉’,这是病毒的‘高明’之处。而植物免疫受体Tsw-NLR进化出来模拟植物机素受体的结构域,也与TCP21互作,病毒效应子NSs靶向3种机素的时候,免疫受体Tsw-NLR凭借更强的结合力会提前感知到这个过程,并与病毒效应子NSs结合,机发下游免疫反应。这是植物免疫受体的‘高明’之处。”陶小荣说。