科学家破解20年“植物免疫”之谜

　　 生意社12月14日讯　

　　EDS1(enhanced disease susceptibility 1)蛋白最初从拟南芥中鉴别出来，后被证实是植物中广泛抵御病原体感染的一种重要蛋白质。尽管从发现至今已经历了漫漫20多个年头，然而EDS1在分子水平上的作用机制对科学家们来说仍是一个颇为难解之谜。破解这一谜题将有助于大大地增强农作物的抗病能力，解决当今全球面临的“粮食紧缺”的问题。

　　最新一期的《科学》(Science)杂志上发表了两篇研究论文，分别由来自美国和德国的研究人员领导的两个国际研究小组揭示了EDS1激活植物免疫系统不同元件的机制。“新研究揭示了免疫反应的区域化现象，这是一个非常不寻常的研究发现。”美国弗吉尼亚理工大学农业与生命科学学院植物病理学、生理学及杂草科学系教授John M. McDowell表示。

　　同期的Science杂志上，McDowell以“Beleaguered Immunity”为题发表了一篇前瞻性文章(Perspective article)对这两项成果进行了详细描述。“这两个研究团队各自独立地证实了关键性的发现，两篇文章相得益彰。”McDowell评价说。

　　长期以来科学家们都认为EDS1蛋白处于植物免疫系统防御第一线的下游段，主要功能是传递来自上游的信号。McDowell说：“这两篇文章均证实EDS1在植物细胞中与监控蛋白(surveillance proteins)产生了物理互作，并且EDS1似乎参与激活了来自植物细胞不同区室的不同免疫反应。”

　　此外，研究还揭示了EDS1蛋白受到来自病原体的效应蛋白(effector proteins)攻击的机制。利用拟南芥(Arabidopsis)作为模式植物，丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)作为模式病原体，研究人员观察到了丁香假单胞杆菌穿越植物细胞壁，分泌效应蛋白靶向EDS1的过程。植物进化形成了一个分子中枢系统(molecular hub)，其中就包含了EDS1的监护蛋白。当EDS1遭受袭击时，监控蛋白会迅速报警，激起各种免疫反应以隔离感染。

　　“这一新研究发现为预测病毒的作用机制提供了重要数据，”McDowell说，“尽管目前对于监控蛋白如何激活抗菌反应还不是很清楚，然而详细了解EDS1与监控蛋白之间的互作将推动科学家们设计出保护EDS1对抗病原体攻击的蛋白，使农作物获得更强的抗病力。”