RLCK第七亚家族蛋白及其互作蛋白调控植物免疫反应的分子机制研究

Plants employ immune receptors to perceive pathogens and trigger defense responses. Our previous work revealed that RLCK VII (Receptor-like cytoplasmic kinases VII) associated with cell surface located immune receptors are central for the activation of downstream signaling pathways. However, how RLCK VII activate downstream signaling components remains to be well studied. In this study, we identify PBL19-interacting proteins using co-immunoprecipitation followed by mass spectrometry. Next, we will confirm the interaction by luciferase complementation assay and co-immunoprecipitation, and analyze how the interacting protein function in plant immune responses. Base on the identification of phospho-sites in the interacting protein, we will analyze whether RLCK VII are responsible for the phosphorylation and the role of the phosphorylation in defense responses. The findings in this project will provide new insights into the molecular mechanisms of plant innate immunity, and provide novel resistance resource for plant breeding.

植物利用免疫受体感知病原菌的入侵并激活防卫反应。前期我们研究发现，细胞质类受体激酶第七亚家族（RLCK VII）蛋白是连接位于细胞膜上的免疫受体与下游免疫信号的重要组分，在植物免疫信号传导途径中起关键作用，但是对该家族蛋白作用机制的研究还十分有限。本项目利用RLCK VII蛋白PBL19为靶蛋白，采用免疫共沉淀结合质谱技术鉴定了互作蛋白。拟通过荧光素酶互补实验及免疫共沉淀验证蛋白互作关系，并分析候选蛋白在植物免疫反应中的功能。基于前期对候选蛋白磷酸化位点的鉴定，通过分析磷酸化位点的调控方式及磷酸化修饰在植物免疫反应中的功能，解析RLCK VII蛋白与其互作蛋白调控植物免疫反应的分子机制。研究结果可进一步完善植物免疫反应的调控机制，为提高农作物的抗病性提供新的策略。

植物利用免疫受体感知病原菌的入侵并激活防卫反应。前期我们研究发现，细胞质类受体激酶第七亚家族（RLCK VII）蛋白是连接位于细胞膜上的免疫受体与下游免疫信号的重要组分，在植物免疫信号传导途径中起关键作用，但是对该家族蛋白作用机制的研究还十分有限。本研究发现RLCK VII不仅参与位于细胞膜上的免疫受体的信号激活，同时也参与了位于细胞质内的NLR类免疫受体的信号激活，明确了RLCK VII在植物免疫途径中的新功能；发现了RLCK VII的一个互作蛋白不仅可以被RLCK VII直接磷酸化，还可以被免疫过程中产生的H2O2诱导氧化；进一步研究发现植物过氧化物酶PRXIIB为H2O2的受体蛋白，能感受400 nM浓度的H2O2，并通过氧化还原传递，氧化修饰并抑制RLCK VII互作蛋白，从而促进气孔的关闭，从而调控植物气孔免疫；结合前期研究，进一步研究了NLR类免疫受体激活的分子机制，发现了抗病小体的离子通道功能，建立了钙信号与免疫反应中细胞死亡的联系，揭示了一种全新的植物免疫受体作用机制。本项目的开展为发展农作物病害绿色防控提供重要理论基础。