Thụ thể của hai “ligands” điều khiển tính miễn dịch và phản ứng hormone của khoai tây đối với effector của tuyến trùng Globodera pallida

 Thụ thể của hai “ligands” điều khiển tính miễn dịch và phản ứng hormone của khoai tây đối với effector của tuyến trùng Globodera pallida

Nguồn: Li Huang, Yulin Yuan, Chloe Ramirez, Zhe Zhao, Letian Chen, Thomas Griebel, Joanna Kud, Joseph C. Kuhl, Allan Caplan, Louise-Marie Dandurand, and Fangming Xiao. 2024. A receptor for dual ligands governs plant immunity and hormone response and is targeted by a nematode effector. PNAS; October 10, 2024; 121 (42) e2412016121; https://doi.org/10.1073/pnas.2412016121

 

Hình: Potato cyst nematode (Globodera pallida)  

 

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng một cơ chế chưa được mô tả trong bảo vệ thực vật, ở đó, một thụ thể ghi nhận tín hiện đơn StNILR1 (single pattern recognition receptor) xác định được một phân tử gắn với tuyến trùng NAMP (nematode-associated molecular pattern) con ascaroside #18 (Ascr18) cũng như kích thích tố thực vật brassinosteroid (BR) để kích hoạt những phản ứng khác nhau về sinh lý. Bên cạnh đó, người ta xác định một effector của tuyến trùng (RHA1B) làm gián đoạn tín hiệu kép này thông qua việc tiến đến thụ thể StNILR1 để phân giải. Kết quả đã làm loé sáng sự tương tác phức tạp giữa miễn dịch thực vật, điều hòa hormone, và sự ký sinh của tuyến trùng.

 

Theo nghiên cứu này, thụ thể ghi nhận tính hiệu của khoai tây (Solanum tuberosum)  PRR có chức năng của NEMATODE-INDUCED LEUCINE-RICH REPEAT (LRR)-RLK1 (StNILR1) là thụ thể kép (dual receptor), ghi nhận tín hiệu của cả phân tử ascaroside #18 (Ascr18) của tuyến trùng và tín hiệu của BR (plant hormone brassinosteroid) để tăng hoạt ra hai kết quả sinh lý khác nhau: PTI (pattern-triggered immunity) và phản ứng BR. Tín hiệu Ascr18/BR-StNILR1 yêu cầu cần phải có thụ thể coreceptor potato “BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 1-ASSOCIATED RECEPTOR KINASE 1 (StBAK1)” và việc nhận ra được “ligand” làm mạnh thêm tương tác của StNILR1 với StBAK1 trong tế bào thực vật. Rất đáng kể là, tuyến trùng sưng rễ khoai tây (Globodera pallida) sử dụng effector RHA1B, có chức năng như enzyme “ubiquitin ligase”, để đánh dấu mục tiêu StNILR1 phục vụ nội dung thoái hóa protein phụ thuộc vào proteasome trên nền tảng ubiquitin hóa (protein phân rả thành amino acid), do đó, phản công lại Ascr18/BR-StNILR1-mediated PTI trong cây khoai tây và làm dễ dàng cho tiến trình ký sinh của tuyến trùng. Kết qảu đã mở rộng sự hiểu biết của chúng ta về “tính chuyên tính của PRR” và cho thấy một cơ chế ký sinh mới của tuyến trùng nhằm đến chu trình truyền tín hiệu PTI.

 

Xem https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2412016121