《擬南芥的受體蛋白LORE識別LPS的分子機制研究》是依託浙江大學，由上官科科擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：擬南芥的受體蛋白LORE識別LPS的分子機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：上官科科
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脂多糖(LPS)是革蘭氏陰性細菌細胞壁的主要成分，又稱為內毒素。在植物中，LPS是重要的病原相關分子模式，可以誘導植物的先天免疫反應。擬南芥中的LORE蛋白(lipooligosaccharide-specific reduced elicitation，LORE)是首個鑑定到的LPS受體，是包含有B-型外源凝集素和S-domain的受體類激酶，但LORE識別LPS的分子機制很不清楚。申請人擬通過遺傳學，生物化學及分子生物學等手段，解析擬南芥LORE蛋白識別LPS中的分子機制。首先我們將驗證LORE的結構域功能，包括其lectin結構域直接結合LPS，LORE蛋白的激酶活性，及LORE蛋白識別LPS後的磷酸化修飾位點。還將通過體內的免疫共沉澱分離LORE的複合體，篩選驗證得到LORE的互作蛋白LIPs (LORE Interaction Proteins)，解析其的功能，尋找可能的共受體。
結題摘要
脂多糖 (Lipopolysaccharide，LPS)是革蘭氏陰性細菌細胞壁的主要成份，是一種重要的病菌相關分子模式(PAPMs)，我們最新的研究發現，LPS可以誘導植物產生兩次的活性氧迸發，LPS誘導產生的第一次短暫的活性氧迸發和細菌鞭毛蛋白(flg22)誘導產生的一樣，但比flg22要弱很多；除了這個典型的PAMP誘導的活性氧迸發，LPS還誘導產生了第二次活性氧迸發，相比於第一次迸發，持續時間更長，強度更大。顯微觀察發現LPS誘導產生的第二次活性氧迸發是葉綠體產生的，並且LPS可以破壞葉綠體的結構和功能。這是一個全新的PAMPs引起的免疫反應。LPS誘導的後期活性氧迸發在各個物種中廣泛存在，說明這是一個保守的反應。LPS的Lipid A組分是主要的活性中心。同時我們發現Lipid A可以誘導比中鏈脂肪酸3-OH-C10:0更高更持久的第二次活性氧的迸發，並且Lipid A可以誘導番茄產生後期活性氧迸發的迸發，而中鏈脂肪酸3-OH-C10:0不能誘導。Lipid A誘導的第二次活性氧的迸發部分依賴與中鏈脂肪酸3-OH-C10:0的受體LORE蛋白，所以Lipid A誘導的免疫反應並不是因為污染了游離的中鏈脂肪酸3-OH-C10:0。同時我們鑑定到LORE在體內的互作蛋白BIK1和NOG1-2，LORE通過磷酸化BIK1傳遞信號，通過小G蛋白NOG1-2調控LPS/Lipid A誘導的第二次活性氧迸發。我們的研究為尋找植物識別LPS更廣譜的受體提供了研究基礎，這些研究將來為農業上培育廣譜的可持續的抗病品種提供重要的理論指導意義。
