受容体FLS2とBAK1のフラゲリン誘発複合体は,植物防御を誘発する

科学分野:

• 植物分子生物学 植物分子生物学
• 植物免疫 植物免疫
• シグナルトランスデュークション

背景:

• 植物は,病原体関連分子パターン (PAMP) を認識するパターン認識受容体 (PRR) を使用して微生物の侵入者を検出します.
• FLS2とEFRは,バクテリアのフラゲリンとEF-Tuを分別認識するために不可欠なアラビドプシス・タリアナのPRRであり,病原体耐性に貢献します.
• PRRの活性化と信号伝導を結びつける細胞内メカニズムは,依然としてほとんど不明である.

研究 の 目的:

• FLS2とEFRによって媒介される植物免疫信号伝達経路におけるBRI1関連受容体キナーゼ1 (BAK1) の役割を調査する.
• BAK1がPAMPsに対する植物の反応に影響を与える分子メカニズムを解明する.

主な方法:

• 機能的なBAK1 (bak1変異) が欠けているアラビドプシス・タリアナ変異体の分析.
• フラゲリンとEF-Tuの結合と,野生型およびバク1変異植物における誘発反応の評価.
• フラゲリンの刺激により,FLS2とBAK1の間のIn vivo複合形成アッセイ.

主要な成果:

• bak1変異を有する植物は,正常なフラゲリン結合を示したが,早期および遅期のフラゲリン誘発反応が低下し,BAK1の積極的な調節作用を示した.
• bak1変異体は,EF-Tu.に対する早期の,しかし遅くない,反応の減少を示した.
• FLS2とBAK1は,フラゲリンの刺激から数分以内に,リガンドに依存した方法で,体内で複合体を形成することが示されました.
• 観察されたPAMP応答の欠陥は,ブラシンステロイドの感受性の変化によるものではありません.

結論:

• BAK1は,FLS2およびEFR媒介のPAMPシグナル伝達経路における重要なポジティブレギュレータであり,植物の先天性免疫の開始に不可欠である.
• BAK1はPRR依存シグナル伝達で機能し,BRI1.1経由でブラッシンステロイドシグナル伝達における既知の役割を拡張する.
• BAK1は,PAMPの知覚時に,FLS2のようなPRRと物理的に相互作用する共受容体または信号構成要素として作用します.