一对小麦免疫受体通过辅助蛋白MLKL执行细胞死亡

为促进抗病性，植物核苷酸结合富亮氨酸重复（NLR）免疫受体通常需要成对的共受体。在许多情况下，成对的NLR由一个负责感知效应子的NLR（传感器）和另一个负责执行细胞死亡的NLR（辅助因子）组成。然而，NLR也可以与传感器激酶融合蛋白（KFP）受体配对，但此类配对中非NLR组分是否能够执行细胞死亡，仍不清楚。在本研究中，我们探究了由小麦NLR Rwt3.6.8 NLR（R3NLR）和MLKL蛋白Rwt3.6.8相关激酶（R3AK）组成的一对免疫受体的作用机制。 利用本氏烟草（Nicotiana benthamiana）瞬时表达实验，我们证实R3NLR和R3AK均是响应稻瘟病病原效应子PWT3、PWT6或PWT8并诱导细胞死亡所必需的。通过突变分析，我们表明R3AK的四螺旋束（4HB）结构域是执行细胞死亡所必需的，并且通过扰动激酶催化活性位点可使R3AK转变为自激活状态。R3AK的激活还与其向更高寡聚状态的转变相关。此外，由于NLR R3NLR并不直接参与细胞死亡的执行，我们推测R3AK充当辅助因子。系统发育分析表明，这种成对构型在禾本目中广泛分布。综上，本研究确立了一种涉及非经典NLR/MLKL系统的新型抗性机制。

为了促进抗病性，植物核苷酸结合富亮氨酸重复（NLR）免疫受体通常需要成对的共受体。在许多情况下，成对的NLR由一个负责感知效应子的NLR（传感器）和另一个负责执行细胞死亡的NLR（辅助因子）组成。然而，NLR也可以与传感器激酶融合蛋白（KFP）受体配对，但这类配对中非NLR组分是否能够执行细胞死亡仍不明确。在此，我们研究了由小麦NLR Rwt3.6.8 NLR（R3NLR）和一种MLKL蛋白——Rwt3.6.8相关激酶（R3AK）——组成的免疫受体对的作用机制。利用本氏烟草（Nicotiana benthamiana）瞬时表达实验，我们证实R3NLR和R3AK均是响应稻瘟病菌效应子PWT3、PWT6或PWT8诱导细胞死亡所必需的。通过突变分析，我们表明R3AK的四螺旋束（4HB）结构域是执行细胞死亡所必需的，并且通过扰动激酶催化活性位点可使R3AK转变为自激活状态。R3AK的激活还与其向更高寡聚状态的转变相关。此外，由于NLR R3NLR并不直接参与细胞死亡的执行，我们推测R3AK充当辅助因子。系统发育分析表明，这种成对构型在禾本目植物中广泛分布。综上，本研究确立了一种涉及非典型NLR/MLKL系统的新型抗性机制。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.07.743466v1?rss=1

🏷️ 小麦免疫受体 NLR MLKL 细胞死亡 植物抗病性 稻瘟病效应子