_ Cercetătorii rezolvă misterul cât de minimalist moleculele imune ale plantelor devin activate

Într-un nou studiu publicat în jurnalul Nature, cercetătorii conduși de Jijie Chai de la Universitatea Westlake, China, și Jane Parker și Paul Schulze-Lefert de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Ameliorării Plantelor din Köln, Germania, au demonstrat că o clasă importantă de proteine ​​imunitare trebuie să se condenseze în picături pentru a fi activate și pentru a proteja plantele împotriva infecțiilor.

Oamenii de știință și-au propus să descopere modul în care o clasă de receptori imuni ai plantelor numită Receptorii Toll/Interleukin-1 (TIR) ​​care leagă nucleotidele sunt activați receptorii NLR (TNLs) repetate bogate în leucină. TNL-urile sunt definite prin prezența unui domeniu TIR, un modul proteic antic care are roluri în imunitatea de la bacterii la mamifere, dar pentru activare se bazează de obicei pe domenii suplimentare care recunosc molecule derivate din patogeni invadatori.

Domeniul TIR acționează ca o enzimă și consumă substraturi în celulele gazdă care sunt importante pentru metabolismul energetic. TNL-urile activate declanșează adesea moartea celulelor la locul încercării de infecție ca răspuns de protecție pentru a proteja întreaga plantă.

Pe lângă TNL-urile tipice, plantele au și TNL-uri cărora le lipsesc acele elemente care recunosc invadatorii. , păstrând în același timp capacitatea de a promova moartea celulelor și de a proteja plantele împotriva infecțiilor. Deși se știa că aceste TNL trunchiate, cunoscute sub numele de proteine ​​din domeniul TIR, le place să interacționeze între ele atunci când sunt activate de substraturile lor și că, odată activate, funcționează ca enzime pentru a propaga răspunsul imun, a rămas necunoscut cât de precis se întâmplă acest lucru.

Cercetătorii au descoperit acum că, pe măsură ce concentrațiile de proteine ​​din domeniul TIR cresc în interiorul celulelor vegetale, acestea se separă ca picăturile de ulei în apă - o caracteristică tipică a proteinelor care interacționează între ele - care declanșează sistemul imunitar. -răspunsul legat de moartea celulară. În plus, aceste structuri nu sunt statice, proteinele din domeniul TIR mișcându-se constant în și în afara picăturilor.

Prin concentrarea și organizarea ansamblurilor de enzime, separarea fazelor este o modalitate eficientă de a stimula activitatea enzimatică. Formarea unor astfel de condensate este obișnuită pentru proteinele imune animale și, deși se știa că fenomenul era important pentru răspunsurile imune ale plantelor, nu era clar de ce.

Dincolo de înțelegerea fundamentală a modului în care sunt activate moleculele imune ale plantelor, descoperirea mecanismului bazat pe separarea fazelor pentru activarea proteinelor din domeniul TIR poate avea implicații pentru înțelegerea de către oamenii de știință a modului în care diferitele ramuri ale imunității plantelor vorbesc între ele.

Autorul corespondent Schulze-Lefert este fascinat de diversitatea diferitelor ansambluri de domenii TIR în complexe mari de proteine. „Este pur și simplu uimitor cum evoluția a găsit în mod repetat modalități de a dota structura antică a proteinei TIR din plante, animale și bacterii cu noi calități biochimice care sunt în cele din urmă importante pentru robustețea unui sistem imunitar.”

(Fluierul)