來自清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院以及英國(guó)的研究人員合作，在《科學(xué)》雜志發(fā)表了題為“Structuralbasisforflg22-inducedactivationoftheArabidopsisFLS2-BAK1immunecomplex”的論文。該研究首次揭示了一種致病細(xì)菌保守分子與植物受體相互作用的詳細(xì)分子機(jī)制。

　　植物一生面臨著非常復(fù)雜和嚴(yán)峻的生存環(huán)境。在與各種病原體作斗爭(zhēng)的漫長(zhǎng)進(jìn)化過程中，植物逐漸形成了一系列高效復(fù)雜的先天性免疫和系統(tǒng)獲得性免疫來抵御病原微生物的侵染。存在于大多數(shù)高等植物中的FLS2受體通過識(shí)別鞭毛蛋白高度保守N末端表位(Flg22)來提示細(xì)菌的入侵，從而發(fā)動(dòng)免疫反應(yīng)以消滅入侵的病原體。關(guān)于相關(guān)機(jī)制的研究將加強(qiáng)我們改進(jìn)現(xiàn)有的糧食作物抗病性能從而達(dá)到提高產(chǎn)量的作用。

　　在自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目《植物富含亮氨酸重復(fù)序列型類受體及其信號(hào)通路的結(jié)構(gòu)學(xué)研究》(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：31130063)和國(guó)家杰出青年科學(xué)基金(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：31025008)的大力資助下，清華大學(xué)柴繼杰博士研究團(tuán)隊(duì)開展了深入研究，在上海同步輻射光源BL17U1(SSRF)的支持下，解析了分辨率為3.06埃的FLS2LRR-flg22-BAK1LRR復(fù)合物的原子結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不僅顯示flg22結(jié)合在FLS2漂亮的螺線管的凹面，也揭示了細(xì)菌鞭毛蛋白通過誘導(dǎo)植物細(xì)胞膜上的FLS2和BAK1形成異源二聚化來完成配體感應(yīng)并激活下游防衛(wèi)反應(yīng)信號(hào)通路。

　　在模式生物擬南芥中有至少含有200多個(gè)富含亮氨酸重復(fù)的受體激酶(在水稻中大約有600多個(gè))，這些LRR-RLKS就像動(dòng)物中的GPCR受體一樣(植物中沒有發(fā)現(xiàn)動(dòng)物中典型的GPCR受體)，參與了多種多樣的生物過程：調(diào)控分生組織的生長(zhǎng)、抗病性、激素信號(hào)傳遞和組織發(fā)育等。相關(guān)研究成果也為這一類蛋白結(jié)構(gòu)及功能研究提供了很好的范例。同時(shí)這項(xiàng)研究的成果必將為相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家提供了在重要作物中操控精確抗性的新知識(shí)，對(duì)于開發(fā)廣譜抗病作物品種和提高產(chǎn)量具有重要的意義。