損傷信號蛋白顯示植物和人體免疫系統(tǒng)之間的相似之處

博伊斯湯普森研究所(BTI)的研究人員報告說，一種能夠識別組織對人體免疫系統(tǒng)的損害的蛋白質(zhì)具有在植物中發(fā)揮類似作用的對應物。Daniel Klessig教授及其同事在植物中發(fā)現(xiàn)了一種新的與損傷相關的分子模式分子或“DAMP” 。受損細胞釋放的DAMP分子引發(fā)植物和動物的免疫反應。研究人員在PLOS病原體的一篇新論文中描述了這種名為HMGB3的蛋白質(zhì)。HMGB3及其人類等同物HMGB1的知識增強了我們對人類和植物如何抵抗感染的理解。

植物和動物組織使用DAMP來檢測它們何時受傷，從而它們可以促進愈合并抵御感染。DAMP總是存在于細胞內(nèi)，但隨著組織損傷被釋放到周圍空間，在那里它們激活炎癥和免疫反應。

研究人員通過研究與水楊酸，植物免疫調(diào)節(jié)劑和阿司匹林主要分解產(chǎn)物相互作用的植物和動物蛋白，發(fā)現(xiàn)了HMGB3的作用。Klessig實驗室先前的一項研究發(fā)現(xiàn)，水楊酸可阻斷HMGB1，這是一種與多種炎癥相關疾病相關的人類DAMP。當他們在模型植物擬南芥的基因組中搜索編碼相似蛋白質(zhì)的基因時，他們發(fā)現(xiàn)了HMGB3。

他們比較了擬南芥植物中HMGB3 與其他已知植物DAMP的作用，并測量了蛋白質(zhì)幫助植物抵抗灰霉病感染的能力。“我們將蛋白質(zhì)注入植物的細胞外空間，然后檢查不同層次的免疫活性，”首席作者，BTI高級研究員Hyong Woo Choi說。該蛋白質(zhì)觸發(fā)了參與植物免疫反應的信號級聯(lián)，激活了參與防御的基因的表達，開始了胼deposition質(zhì)沉積 - 細胞壁的保護性增厚 - 并使植物對灰霉病感染更具抗性。

他們發(fā)現(xiàn)，與人類HMGB1一樣，HMGB3也與水楊酸相互作用，水楊酸會抑制其活性。當研究人員添加水楊酸時，HMGB3在灰霉病感染的植物中的免疫增強作用被消除。“水楊酸在植物和動物中的共同目標和作用機制的鑒定使我們能夠?qū)⒃谝粋€系統(tǒng)中學到的東西轉化為另一個系統(tǒng)，”Klessig說。“例如，甘油醛-3-磷酸脫氫酶是另一個共同目標。它涉及多種植物和動物病毒的復制，包括人類的甲型，乙型和丙型肝炎病毒以及植物中的番茄叢生特技病毒。值得注意的是，水楊酸與該靶標的結合抑制了植物病毒的復制。“

在未來的工作中，Klessig及其同事將繼續(xù)研究植物和動物共有的水楊酸靶標，這些靶標在疾病中起著重要作用。

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