植物通過其細胞表面的受體蛋白來感知并響應各種信號分子,受體激酶(Receptor Kinase, RK)是植物細胞受體的最主要組成部分。受體激酶由負責感知信號的胞外結構域、單次跨膜結構域和胞內激酶結構域組成。植物受體激酶通過感知各種內源激素和多肽信號來協調生長發育過程,如BRI1能夠識別油菜素內酯并調控生長發育。受體激酶還能夠感知和響應自然環境中的各種病害入侵和非生物脅迫環境,例如FLS2通過識別病原細菌鞭毛蛋白并激活植物免疫反應。植物細胞內存在大量細胞質類受體激酶(Receptor-like Cytoplasmic Kinase, RLCK)家族蛋白,這類蛋白與受體激酶的胞內結構域極為相似,但缺乏胞外結構域。越來越多的研究發現,細胞質類受體激酶與受體激酶結合在一起,通過磷酸化接力,實現對下游信號途徑的調控,是受體激酶調控細胞活動的核心樞紐。
中國科學院遺傳與發育生物學研究所周儉民實驗室長期研究植物免疫受體激酶,重點關注細胞質類受體激酶在免疫信號途徑中的調控及功能。近日周儉民應邀在《植物生物學年鑒》(Annual Review of Plant Biology)撰寫題為Receptor-Like Cytoplasmic Kinases: Central Players in Plant Receptor Kinase–Mediated Signaling 的綜述文章(DOI:10.1146/annurev-arplant-042817-040540),詳細總結了植物細胞質類受體激酶家族介導多種受體激酶信號傳導的相關研究,對細胞質類受體激酶的生物學功能、活性和穩定性調控機理、調控下游細胞活動的機理以及受體激酶途徑特異性控制機理等進行了討論,并對細胞質類受體激酶和受體激酶未來研究提出了展望。
周儉民為論文通訊作者,梁祥修共同參與論文撰寫。該項工作得到中科院先導專項、中國科技部和植物基因組學國家重點實驗室的資助。
圖:細胞質受體類激酶家族負責多種受體激酶介導的下游信號的調控