Nature:磷酸化组学鉴定拟南芥共同受体BAK1免疫功能的分子机制

编者按:受体激酶控制植物生命的所有方面,从发育到应激反应,并依赖于配体诱导的与受体的相互作用激活。许多植物受

邹文安邹文安2025-07-02
Nature:磷酸化组学鉴定拟南芥共同受体BAK1免疫功能的分子机制


编者按:

受体激酶控制植物生命的所有方面,从发育到应激反应,并依赖于配体诱导的与受体的相互作用激活。许多植物受体激酶通过与形状互补的共受体形成配体诱导的复合物而被激活。最佳表征的共同受体是BAK1(BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1-ASSOCIATED KINASE 1),它与许多富含亮氨酸的重复受体激酶(LRR-RKs)结合,以控制免疫,生长和发育。然而,BAK1激活的分子机制,或其在多种信号通路中的功能特异性,在很大程度上是未知的。

2018年9月3日,瑞士苏黎世大学植物与微生物生物学研究所和苏黎世巴塞尔植物科学中心的Zipfel研究组在国际专业学术期刊Nature发表题为“Phosphocode-dependent functional dichotomy of a common co-receptor in plant signalling”的研究论文,该论文通过磷酸化蛋白质组学和定向诱变的组合,鉴定了拟南芥中BAK1的免疫功能所需的保守磷酸化位点。 

BAK1磷酸化的研究主要来自体外,对于体内动态调节事件的信息有限。免疫信号传导过程中体内BAK1磷酸化的特异性鉴定,受到表位标记的BAK1变体的免疫功能受损的阻碍。此外,BAK1参与几种信号传导途径使得难以从总BAK1细胞库中鉴定途径特异性磷酸化作用。

该论文通过磷酸化蛋白质组学和定向诱变的组合,鉴定了拟南芥中BAK1的免疫功能所需的保守磷酸化位点。 值得注意的是,这些磷酸化位点不是BAK1依赖性油菜素类固醇调节生长所必需的。

除了揭示BAK1 C-末端尾部磷酸化的关键作用外,研究人员还鉴定了大多数拟南芥LRR-RK功能可能需要的保守酪氨酸磷酸化位点,并将它们分为两个不同的功能类别【该工作揭示了一种机制,通过该机制,共同受体BAK1(以及相应的SERK)差异调节至少两类配体结合LRR-RK,在此称为Tyr-VIa型和非Tyr- VIa型】。

研究结果表明基于磷酸化的BAK1功能在植物信号传导中的二分法,并提供对受体激酶活化的见解,这对我们理解植物如何应对其不断变化的环境具有广泛的意义。


参考文献:

Artemis Perraki, et al., 2018, Phosphocode-dependent functional dichotomy of a common co-receptor in plant signalling. Nature.


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