杜克大学董欣年团队研究揭示植物免疫的翻译调控机制！

以下文章来源于Ad植物微生物 ，作者周小马

为了识别病原体的存在，植物已经进化出细胞内核苷酸结合的富含亮氨酸的重复（NLR）受体来启动效应蛋白触发的免疫（ETI）。当被激活时，NLR通过ADP与ATP的交换发生低聚，形成抗病小体，触发Ca2+内流和随后的细胞程序性死亡（PCD），限制病原体的增殖。有趣的是，与动物的细胞凋亡相反，它涉及到蛋白质翻译的全面停止，ETI相关的细胞死亡之前会有剧烈的转录和翻译的重新编程。科研人员以前的研究表明，这些变化是高度相关的，这就提出了一个问题：在这种免疫反应中，翻译是主动调节的，还是被动地受转录物丰度的驱动。

在ETI期间缺乏对翻译的整体抑制，这表明如果它被调控，也不太可能是通过在酵母和哺乳动物中被充分研究的综合应激反应途径，该途径涉及真核翻译起始因子2（eIF2）复合物的α亚单位的磷酸化。然而，对于含有上游开放阅读框（uORFs）的应激反应转录物，可用的eIF2复合物的减少使启动复合物绕过uORF的抑制，翻译主要的ORFs（mORFs）。然而，在植物中，eIF2α的磷酸化是否在ETI中起作用，还没有在GCN2的敲除突变体中进行遗传测试，GCN2是唯一已知能磷酸化eIF2α的激酶。

2023年2月17日，国际权威学术期刊Cell Host & Microbe发表了美国杜克大学董欣年（近五年7篇CNS！美国杜克大学董欣年院士团队在植物免疫领域取得重大进展！Nature | 董欣年和郑宁团队研究揭示拟南芥NPR蛋白感知水杨酸的结构机制！Nature | 杜克大学周沛/董欣年团队揭示激活植物免疫的蛋白结构可能带来更好的作物！Cell | 杜克大学董欣年团队揭示植物如何重新编程它们的细胞以对抗入侵者！）团队的最新相关研究成果，题为Global translational induction during NLR-mediated immunity in plants is dynamically regulated by CDC123, an ATP-sensitive protein的研究论文。武汉大学胥国勇（Nature Plants | 武汉大学研究揭示植物免疫激活的制动机制！）为论文的共同通讯作者。

在一个使用翻译报告基因的遗传筛选中，科研人员发现CDC123，一个ATP-grasp蛋白，是ETI相关翻译和防御的一个关键激活因子。在ETI期间，ATP浓度的增加促进了CDC123介导的eIF2复合物的组装。由于ATP是激活NLR以及CDC123功能的必要条件，科研人员发现了一种可能的机制，在NLR介导的免疫过程中，防御翻译组被协调性地诱导。CDC123介导的eIF2组装的保守性表明它可能在植物以外的NLR介导的免疫中发挥作用。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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