新发现的酶是植物免疫的针刺

就像人类一样，植物具有免疫系统，可以帮助它们抵御感染。植物免疫力有一些重要的区别：它们不会制造抗体，也不能在数月或数年后更快地抵抗同一种病毒。然而，植物细胞可以识别病原体并对它们起反应，通常是通过产生对细菌或真菌有毒的活性氧爆发。感染部位周围的细胞将进入程序性细胞死亡以密封疾病。

加州大学戴维斯分校植物病理学系教授Gitta Coaker及其同事现已确定植物细胞如何应对病原体的关键步骤。他们已经确定了一系列激酶，这些酶激活产生活性氧的酶。这项工作于9月12日发表在Cell Host&Microbe杂志上。

“众所周知，植物可以产生活性氧，但不知道不同的蛋白质如何协调活性氧合成酶的活化，”Coaker说。

Coaker说，每个植物细胞都能对病原体产生反应，通过细胞表面的受体对细菌蛋白质等物质起反应。植物具有大量的这些先天免疫受体：例如，小型实验室植物拟南芥具有约600种能够响应不同病原体的受体。

植物还具有与“Toll样受体”或TLR相似的受体。这些TLR类似于昆虫和哺乳动物中发现的蛋白质，其触发对细菌和其他病原体的反应。TLR首先由加州大学戴维斯分校植物病理学系的Pamela Ronald教授在植物中发现。

关键步骤连接检测和操作

Coaker的实验室现已在拟南芥中分离出一种酶SIK1，它是植物免疫的“触针”。它将检测病原体的受体与杀死病原体的活性氧连接起来。

“这种特殊的激酶与其他能够与活性氧结合的酶结合并稳定其他激酶，”Coaker说。“我们认为这是关键一步。”

当研究人员删除SIK1时，植物无法产生足够的活性氧，更容易受到感染。

Coaker的小组现在正在寻找其他植物中SIK1的同源物，包括作物。他们想知道该基因是否可以调整以增强对作物中病原体的抗性。这可能会导致植物病害的新治疗和对感染更具抵抗力的作物的繁殖。

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