近日,农学院李胜军教授团队在Cell Reports在线发表了题为“DEAD-box protein SMA1 activates immunity likely through the formation of nuclear condensates with EDS1 in Arabidopsis”的研究论文。中科院青岛能源所博士研究生李旭东为该论文的第一作者,李胜军教授和山东大学王官锋教授为共同通讯作者(beat365唯一官网为本文的通讯作者单位之一)。该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金和山东省博士后创新项目的资助。
植物在漫长的进化过程中形成了复杂精密的免疫系统,主要包括由病原体相关分子模式触发的免疫反应(PTI)和由效应因子触发的免疫反应(ETI)。EDS1蛋白是植物免疫防御的核心枢纽,同时参与PTI和ETI的调控,但其具体作用机制尚未完全阐明。
DEAD-box 蛋白在真核生物中普遍存在,参与RNA代谢,并在植物生长发育和逆境响应中发挥关键作用。在前期研究中,李胜军团队分离出一个SMA1的点突变体sma1-1,并揭示了SMA1在调控RNA内含子可变剪切和miRNA合成中的重要功能(Li et al., Nucleic Acids Research2018)。在此基础上,该团队通过基于EMS诱变的sma1-1抑制子筛选,鉴定到一个能够部分恢复sma1-1生长缺陷表型的抑制子(ssma2),MutMap分析发现在免疫受体蛋白SNC1编码基因中存在突变。随后的生化和遗传学等实验进一步证实,SMA1能够与SNC1下游的EDS1-PAD4复合体在细胞核内直接互作。尤为重要的是,该研究发现SMA1蛋白含有一段内在无序区(IDR),该结构域驱动SMA1在细胞核内通过“液-液相分离”发生聚集。当植物受到病原体浸染或关键防御激素水杨酸刺激时,SMA1在核内的凝聚显著增强,并招募或与EDS1共同形成功能性复合体,进而激活下游免疫相关基因的表达,启动防御反应。
该研究首次揭示了SMA1通过液-液相分离机制与EDS1形成核内凝聚体以激活植物免疫的分子途径,为深入理解植物如何精准调控免疫应答开辟了新视角。SMA1作为一种同时参与RNA代谢、生长发育和免疫反应调控的多功能蛋白,其作用机制的深入解析对于平衡作物抗病性与生长发育、优化作物设计具有重要的理论和应用价值。
论文链接:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00666-7
编 辑:万 千
审 核:贾 波