广西大学明振华金健协作提醒水稻免疫受体激酶FLS2的信号转导机制

  经过感知和应对细胞外信号，植物细胞膜上的受体激酶能够在必定程度上帮忙植物习惯多变的生存环境，特别是辨认病原体并抵挡其感染。拟南芥FLS2是受体激酶的重要成员，它经过辨认鞭毛多肽flg22激活植物免疫反响，增强植物对病原细菌的防御能力。在此过程中，SERK宗族蛋白BAK1（SERK3）作为共受体帮忙FLS2完结信号分子的辨认与免疫信号的传导。不同于形式植物拟南芥，水稻FLS2的共受体还不清楚，完好的信号通路有待解析。

  为了研讨水稻FLS2的激活机制，研讨者解析了其胞内激酶区的晶体结构。FLS2尽管处于激活构象，但激酶活性却十分低。研讨人员估测SERK宗族成员或许担任磷酸化激活FLS2，所以表达纯化了水稻中所有的SERK宗族蛋白，发现只要SERK2能够轻松又有用磷酸化FLS2。他们进一步纯化了FLS2通路下流或许的底物RLCK176和RLCK185，发现只要SERK2能够与FLS2构成激酶复合体，高效磷酸化RLCK176/185。Co-IP、Pull-down和BiFC等试验发现FLS2在体内能够与SERK2互作，并且flg22会明显地增强两者的亲和力，阐明SERK2是水稻FLS2感知鞭毛多肽信号真实的共受体。此外，遗传突变体试验很好地支撑了RLCK176和RLCK185参加FLS2通路的推论。

  研讨人员发现SERK2能够直接磷酸化RLCK176/185，可是功率很低。FLS2不能直接磷酸化两个下流激酶，可是能有用地促进SERK2对RLCK176/185的磷酸化。值得一提的是，FLS2的推进效果依赖于其激酶活性。根据这些成果，研讨人员提出了水稻FLS2通路的次序激活模型：细菌鞭毛多肽flg22诱导受体FLS2与共受体SERK2构成信号复合体，SERK2得以磷酸化激活FLS2。而FLS2又能磷酸化SERK2，导致SERK2的彻底活化并促进SERK2对下流激酶RLCK176和RLCK185的快速磷酸化。研讨人员经过质谱试验，确认了SERK2激活环上要害的自磷酸化位点以及FLS2介导的转磷酸化位点。综上，该研讨阐明晰水稻FLS2介导鞭毛蛋白多肽信号激活与信号转导的分子机制，拓宽了咱们对植物受体激酶信号通路的了解。

  广西大学生命科学与技术学院明振华教授和金健教授为本文的一起通讯作者。博士研讨生赵巧巧、鲍金林、硕士研讨生李怀龙和试验师胡炜为一起榜首作者。

  明振华，博士，广西大学教授、博士生导师。山东大学学士，清华大学博士，加拿大UBC访问学者。主要是做信号分子生物学组成与信号感知的结构与生化机理研讨，方向是植物病原体致病与植物免疫。以榜首或通讯作者在Nature（2016）、Nucleic Acids Research（2021）、Cell Research（2014）、Plant Communications（2023，2024）、Journal of Molecular Biology（2022）等期刊宣布研讨论文十余篇，掌管国家自然科学基金、广西杰青基金、国家重点试验室青年人才专项等多个研讨项目。Nature Chemical Biology、Nature Communications、CommunicationsBiology等期刊审稿专家，我国生物物理学会会员，广西生化与分子学会理事。

  招生要求：1.具有生化、分子、遗传布景的同学优先，一起欢迎物理、化学和数学专业的同学报考。2.英语经过CET6或到达平等水平。3.勤勉吃苦，有稠密的生物学爱好，长于独立思考。

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