近日，苏黎世大学Cyril Zipfel团队在Nature Plants发表了题为A peptide-receptor module links cell wall integrity sensing to pattern-triggered immunity的研究论文，揭示了一对小肽-受体（SCOOP18-MIK2）模块调控植物细胞壁完整性感知和模式触发免疫PTI（pattern-triggered immunity）反应的分子机制。
该研究通过整合转录组学、遗传学、生物化学以及分子生物学的多种研究方法，揭示了细胞壁损伤如何影响并增强植物免疫系统的机制。研究发现，细胞壁的损伤能够在转录水平上促进植物免疫反应的增强，这一过程主要通过加强模式触发免疫（PTI）的组分来实现。
进一步，通过分析多个与细胞壁感知相关的遗传突变体，鉴定出细胞膜上的受体激酶MIK2在这一过程中发挥着关键作用。尽管MIK2已知有50个小肽配体，但该研究意外地发现小肽SCOOP18特异性地参与了这一过程。值得注意的是，SCOOP18-MIK2模块在植物与病原菌的互作过程中同样被特异性激活。这一发现不仅扩展了我们对受体功能多样性的理解，还揭示了小肽-受体模块在细胞壁感知和植物抗病性中的重要作用。
此外，研究还揭示了一个潜在的上游信号传导路径：细胞膜表面的受体THE1可能识别由细胞壁损伤激活的RALF小肽，进而激活SCOOP18。这一发现暗示了一个可能的信号传导链：细胞壁损伤激活RALF小肽，这些被激活的RALF小肽随后被THE1识别，进而触发SCOOP18-MIK2模块的激活。这一模块作为基因调控的关键节点，进一步增强了植物的免疫反应。
综上所述，研究成果不仅揭示了植物细胞壁感知与免疫应答中的关键模块，还为植物免疫应答的调控提供了新的理论基础和实验依据。这些研究成果对于深入理解植物免疫应答的机制、提高植物的抗病性具有重要意义。同时，这些研究成果也为植物生物学、农业生产和植物保护等领域的研究提供了新的思路和方法。
Cyril Zipfel研究组博士后翟科然为论文第一作者。英国塞恩斯伯里研究所Jack Rhodes 参与了该研究。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41477-024-01840-7
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