【文獻分享】調控植物免疫和發(fā)育的保守模塊

寫在前面
????本次分享由國外多家單位合作發(fā)表在植物學頂刊Nature Plants的一篇文章"A conserved module regulates receptor kinase signalling in immunity and development",主要講述了位于受體激酶下游的一類PP2C磷酸酶,在植物免疫激活和發(fā)育過程中發(fā)揮了相似的作用。

Abstract

????細胞表面的受體識別響應配體的過程構成了動植物免疫和發(fā)育的基礎。我們展示了PAMPs(pathogen-associated molecular patterns)和CLEp(CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION-RELATED peptides)分別在免疫和發(fā)育方面激發(fā)了植物相似的機制。在沒有配體存在時,信號被PP2C磷酸酶破壞;感知到配體后,相應的受體磷酸化其下游的胞質激酶,胞質激酶磷酸化PP2C,因此促進了信號傳導。

Results

1. A BIK1-PLL regulatory circuit controls PTI activation

PLL4 & PLL5:PP2Cs
????在pll4 pll5,PAMPs誘導的ROS burst會提前產生,說明它在受體激酶通路中發(fā)揮作用(F1ab)。并且PLL4能夠去磷酸化 EFR的胞內激酶域,PLL4 N端截短后,磷酸酶的作用消失,說明N端對其功能很重要(F1C)。
????過去有人報道,EFR感知到elf18后,PLL4 & PLL5能夠從EFR上解離,但其具體機制未知。作者搜索數(shù)據庫發(fā)現(xiàn),PLL4 & PLL5有 S/T-X-X-L motif,并且有人報道這個motif能夠被BIK1所磷酸化(F1d)。體外磷酸化證實了PLL4能夠被BIK1磷酸化,并且motif上的點就是磷酸化的點(F1e)。
????在感知到flg22時,PLL4能夠從FLS2上發(fā)生解離,但PLL4突變形式(磷酸化點突變)卻不能從FLS2上發(fā)生解離(F1f),體外試驗PLL4(6D)不能與FLS2互作,這也就說明磷酸化后的PLL4能夠從FLS2上解離。

F1.png
F1-.png

2.The RLCK-VII-5 subfamily is required for CLEp signalling

????在前期篩選小肽不敏感突變體中,篩到了pbl34-2。進一步篩選發(fā)現(xiàn),pbl34對多個小肽展示出不敏感的表型(F2a),這也就說明PBL34參與小肽信號中。PBL34能和上游的小肽受體激酶BAM3發(fā)生相互磷酸化(F2b)。當PBL34保守的點突變后(L135F),其自磷酸化和磷酸化BAM3的能力發(fā)生下降(F2c),這就說明PBL34的激酶活性在小肽信號中發(fā)揮重要作用。
????PBL34,PBL35,PBL36都屬于RLCK-5亞支,rlck-vii-5展示出不敏感的小肽表型(F2d)。轉錄激活試驗說明這三個PBL成員都在根部有表達(F2e)。PBL34展示出與質膜的聯(lián)系,并且在根和SAM(shoot apical meristems)都有表達(F2fg),這就正好和小肽信號對應。


F2.png
F2-.png

3. The RLCK-VII-5 subfamily functions downstream of multiple primary CLEp receptors.

????沿著PBLs這條路發(fā)現(xiàn),CLE45p抑制了韌皮部的分化,并且是依賴BAM3和RLCK-5的(F3a)。CLE40p誘導的QC細胞分化也在bam3和rlck-5中消失(F3bc),其他的發(fā)育表型也受到影響(F3d),這就說明RLCK-5對于多樣化的CLEp-CLV1/BAM至關重要。同時,在pll4 pll5中也沒有觀察到CLE相關的表型。


F3.png

F3-.png

4.Conservation of the regulatory mechanism in PAMP and CLEp receptor complexes

????由于S-X-X-L在 POL中也保守(F4a),POL也在小肽信號中發(fā)揮作用,所以作者想把機制擴大到免疫和發(fā)育。體外磷酸化試驗發(fā)現(xiàn)PBL34能夠磷酸化POL,并且其S-X-X-Lmotif即為磷酸化的點(F4b)。并且POL(7D)喪失了與BAM3的互作(F4c),這與PLL4(6D)喪失與FLS2的互作一致。
????遺傳學證明,POL和POL(7A)回補了pol pll1的表型,而POL(7D)卻不能(F4d)。
最后是model部分:
????在沒有配體的情況下,PLL家族磷酸酶通過抑制RK磷酸化(例如,PLL4,5或
POL,PLL1)。通過相應的受體感知到來自質外體的配體后(例如,PAMPs或CLEps)導致共受體的招募和特異性RLCK-VII成員的激活。這些RLCK-VII/PBLs在保守的N端位點磷酸化PLLs,具有負調控PLLs的作用并促進其與RK復合體的分離和相應的信號激活。


F4.png
F4-.png

后記
文章揭示了在免疫和發(fā)育方面一個保守的機制,對于我們思路的開拓具有良好的意義。

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發(fā)布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,345評論 6 531
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,494評論 3 416
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 176,283評論 0 374
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 62,953評論 1 309
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 71,714評論 6 410
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 55,186評論 1 324
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 43,255評論 3 441
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 42,410評論 0 288
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 48,940評論 1 335
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,776評論 3 354
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,976評論 1 369
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 38,518評論 5 359
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發(fā)生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 44,210評論 3 347
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,642評論 0 26
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,878評論 1 286
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,654評論 3 391
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,958評論 2 373

推薦閱讀更多精彩內容