西湖大学柴继杰教授做客求真讲坛
发布时间 :2023-11-06  阅读次数 :2019

11月3日上午,西湖大学讲席教授柴继杰应邀做客第33期求真讲坛,做题为《Biochemical Mechanisms of Plant NLR Immune Receptors: from Resistosomes to Second Messengers》的主题报告。来自上海交通大学生命学科相关院系的教师、博士后、研究生80余人参会。讲坛由生命科学技术学院胡泽汗老师主持。

主题报告环节,柴继杰教授围绕在植物免疫及抗病功能中发挥核心作用的含有核苷酸结合和富含亮氨酸重复序列(NLR)类型的受体蛋白,详细介绍了该类型受体蛋白发挥功能的分子机制。更为重要的是,柴继杰教授向我们展示了如何通过结构生物学和生物化学的研究手段,引领国际植物免疫学学科的发展。

植物NLR类受体蛋白是一类位于植物细胞内的模式识别受体,通过直接或间接识别病原体分泌至宿主细胞内的效应蛋白,起始植物的免疫应答。柴继杰教授课题组于2019年首次发现该类蛋白以寡聚化的方式激活,并将该活化的复合物命名为植物“抗病小体”(Resistosome)。进一步的结构和生化工作证明,N段为CC结构域的NLR(CNL)亚家族蛋白在抗病小体组装后其N段CC结构域会形成钙通透性离子通道,诱导钙离子内流并促发下游的免疫应答。相比之下,另一类N段为TIR结构域的NLR(TNL)在抗病小体组装后其N段TIR结构域会形成NADase全酶,催化多种核苷酸衍生小分子的产生,这些新发现的“第二信使”分子通过结合EDS1-PAD4和EDS1-SAG101,并最终汇聚至CNL类helper NLR介导的钙信号上,起始植物的免疫和死亡通路。

提问环节,柴继杰教授就植物免疫过程中细胞死亡的调控、植物PTI和ETI这两种类型免疫应答之间的相互关系、以及TNL亚家族蛋白信号分子的产生与调控等问题与参会者进行了深入细致的讨论。

讲座结束后,生命科学技术学院副院长李志勇向柴继杰教授颁发了第33期求真讲坛演讲牌。

本次讲坛整体满意度100%,与会者表示,参加本次讲坛最收益的是“了解了植物免疫的关键中枢CNL”、“学习到新想法、新思路、新方法”以及“研究经验的借鉴”等。在今后的科研工作中“要加强合作,提高科研效率”。

 

本期嘉宾介绍

柴继杰,西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授,博士生导师,国家重大科学研究计划首席科学家,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年基金获得者。曾获国家自然科学二等奖、德国洪堡教席奖、未来科学大奖等。

柴继杰实验室长期从事植物中介导先天免疫反应的受体激酶(RLK)和NOD样受体蛋白(NLR)的结构与功能研究。实验室前期研究表明植物NLR识别病原体效应蛋白后形成不同的抗病小体,从而起始植物的免疫反应包括超敏反应(程序性细胞死亡)来有效的抑制病原菌的侵染及致病。CNL类抗病小体在细胞膜上形成诱导性钙离子通道起始植物抗病反应。而TNL类抗病小体作为NAD+水解酶以及ADPR转移酶产生多种核苷类第二信使,通过EDS1-PAD4/SAG101等介导激活另一类CNL类抗病小体从而引起植物的免疫反应。实验室目前研究的重点是利用遗传学、组学、生化、分子生物学及生物信息学等多学科交叉手段,研究植物NLR活化起始钙信号后引起细胞免疫或程序性死亡的信号传导过程,也将探索将这些知识用于植物的抗病育种过程中。