幾丁質(zhì)是一類來自真菌的病原相關(guān)分子模式（PAMP），植物通過識別幾丁質(zhì)來啟動植物的免疫反應(yīng)，達(dá)到抵抗病原菌的作用。中科院上海植物生理生態(tài)研究所王二濤研究組揭示了幾丁質(zhì)受體OsCERK1的底物RLCK185，能夠直接磷酸化MAPKKKε，激活MAPK信號通路，該研究*稻瘟病特征分子--幾丁質(zhì)感知和MAPK級聯(lián)放大信號之間的空白。相關(guān)研究成果日前在線發(fā)表于《分子植物》。

水稻識別幾丁質(zhì)后，通過細(xì)胞膜類受體激酶OsCERK1磷酸化細(xì)胞質(zhì)激酶OsRLCK185，啟動植物免疫反應(yīng)。MAPK級聯(lián)蛋白通路在植物響應(yīng)外界和內(nèi)源信號中十分重要，是幾丁質(zhì)介導(dǎo)的免疫激活信號通路的重要組成部分。但幾丁質(zhì)受體如何傳遞到MAPK級聯(lián)蛋白的機(jī)制還不清楚。

研究人員通過對OsRLCK185蛋白進(jìn)行酵母雙雜篩選，獲得了與其互作的蛋白OsMAPKKKε。兩者的C端結(jié)構(gòu)域互作，并將其磷酸化。過量表達(dá)OsMAPKKKε激酶結(jié)構(gòu)域會引發(fā)MAPK激活和強(qiáng)烈的細(xì)胞壞死，而失去C端結(jié)構(gòu)域的OsMAPKKKε蛋白也能在煙草里導(dǎo)致類似表型，暗示該蛋白的C末端在信號傳遞中起著負(fù)調(diào)控作用。在內(nèi)源MAPKKKε沉默的水稻或煙草里，MAPK響應(yīng)幾丁質(zhì)的激活能力減弱。誘導(dǎo)表達(dá)OsMAPKKKε激酶結(jié)構(gòu)域或全長蛋白的水稻對幾丁質(zhì)處理更敏感，即MAPK的激活增強(qiáng)。一系列體內(nèi)外生化實(shí)驗(yàn)證明水稻利用蛋白質(zhì)磷酸化介導(dǎo)一條線性化的幾丁質(zhì)信號通路。

該工作與華東師范大學(xué)許玲課題組合作，由王超，王鋼等完成，研究受"973"重大研究計劃和國家自然基金委的資助。