近日，農(nóng)學(xué)院李勝軍教授團(tuán)隊(duì)在Cell Reports在線發(fā)表了題為“DEAD-box protein SMA1 activates immunity likely through the formation of nuclear condensates with EDS1 in Arabidopsis”的研究論文。中科院青島能源所博士研究生李旭東為該論文的第一作者，李勝軍教授和山東大學(xué)王官鋒教授為共同通訊作者（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)為本文的通訊作者單位之一）。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金和山東省博士后創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。

植物在漫長的進(jìn)化過程中形成了復(fù)雜精密的免疫系統(tǒng)，主要包括由病原體相關(guān)分子模式觸發(fā)的免疫反應(yīng)（PTI）和由效應(yīng)因子觸發(fā)的免疫反應(yīng)（ETI）。EDS1蛋白是植物免疫防御的核心樞紐，同時(shí)參與PTI和ETI的調(diào)控，但其具體作用機(jī)制尚未完全闡明。

DEAD-box 蛋白在真核生物中普遍存在，參與RNA代謝，并在植物生長發(fā)育和逆境響應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在前期研究中，李勝軍團(tuán)隊(duì)分離出一個(gè)SMA1的點(diǎn)突變體sma1-1，并揭示了SMA1在調(diào)控RNA內(nèi)含子可變剪切和miRNA合成中的重要功能（Li et al., Nucleic Acids Research2018）。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)通過基于EMS誘變的sma1-1抑制子篩選，鑒定到一個(gè)能夠部分恢復(fù)sma1-1生長缺陷表型的抑制子（ssma2），MutMap分析發(fā)現(xiàn)在免疫受體蛋白SNC1編碼基因中存在突變。隨后的生化和遺傳學(xué)等實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，SMA1能夠與SNC1下游的EDS1-PAD4復(fù)合體在細(xì)胞核內(nèi)直接互作。尤為重要的是，該研究發(fā)現(xiàn)SMA1蛋白含有一段內(nèi)在無序區(qū)（IDR），該結(jié)構(gòu)域驅(qū)動(dòng)SMA1在細(xì)胞核內(nèi)通過“液-液相分離”發(fā)生聚集。當(dāng)植物受到病原體浸染或關(guān)鍵防御激素水楊酸刺激時(shí)，SMA1在核內(nèi)的凝聚顯著增強(qiáng)，并招募或與EDS1共同形成功能性復(fù)合體，進(jìn)而激活下游免疫相關(guān)基因的表達(dá)，啟動(dòng)防御反應(yīng)。

該研究首次揭示了SMA1通過液-液相分離機(jī)制與EDS1形成核內(nèi)凝聚體以激活植物免疫的分子途徑，為深入理解植物如何精準(zhǔn)調(diào)控免疫應(yīng)答開辟了新視角。SMA1作為一種同時(shí)參與RNA代謝、生長發(fā)育和免疫反應(yīng)調(diào)控的多功能蛋白，其作用機(jī)制的深入解析對于平衡作物抗病性與生長發(fā)育、優(yōu)化作物設(shè)計(jì)具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。

論文鏈接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00666-7

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波