상추 면역 수용체의 미생물 펩타이드 인식

식물은 세포 표면 면역 수용체를 통해 미생물 패턴을 감지하고 방어 반응을 시작합니다. 국화과 식물은 가장 크고 경제적으로 중요한 식물 그룹 중 하나임에도 불구하고, 이들의 패턴 유도 면역 신호에 대한 정보는 부족합니다. 본 연구는 재배 상추(Lactuca sativa L.)가 박테리아, 곰팡이, 난균류에서 발견되는 괴사 및 에틸렌 유도 펩타이드 1 유사 단백질(NLP)의 24개 아미노산 펩타이드(nlp24)를 인식하는 메커니즘을 규명하고자 했습니다. 우리는 상추에서 nlp24 유도 면역 반응을 광범위하게 특성화하고, nlp24 인식을 매개하는 류신 풍부 반복 수용체 유사 키나아제(LRR-RLK)인 상추 nlp24 수용체(LNR)를 동정했습니다. 놀랍게도, 상추의 nlp24 인식과 후속 방어 활성화는 고도로 보존된 헵타펩타이드 모티프(GHRHDWE)에 강하게 의존했습니다. 구조 모델링 기반의 돌연변이 유발 실험은 nlp24 헵타펩타이드의 잔기가 LNR 솔레노이드 구조 내 소수성 포켓과 상호작용함을 시사합니다. LNR과 애기장대(Arabidopsis)의 nlp24 인식 수용체 간의 상이한 리간드 특이성과 서열 상동성 부재는 상추와 애기장대의 NLP 인식이 수렴 진화를 통해 독립적으로 발생했음을 나타냅니다. 계통발생학적 분석 결과, LNR은 애기장대 MIK2(MALE DISCOVERER 1-INTERACTING RECEPTOR-LIKE KINASE 2)와 밀접하게 관련되어 있지만, 상추에서 크게 확장된 국화과 특이적 단일 계통 하위 그룹에 속합니다. 본 연구 결과는 상추의 패턴 유도 면역 메커니즘과 면역 수용체 레퍼토리의 빠른 진화에 대한 통찰력을 제공합니다. 또한, 과간 전이를 통한 작물 방어력 향상 가능성을 열어줍니다. 이는 작물 질병 저항성 개선에 중요한 기여를 할 것입니다.