來自清華大學、中國科學院以及英國的研究人員合作，在《科學》雜志發(fā)表了題為“Structuralbasisforflg22-inducedactivationoftheArabidopsisFLS2-BAK1immunecomplex”的論文。該研究首次揭示了一種致病細菌保守分子與植物受體相互作用的詳細分子機制。

　　植物一生面臨著非常復雜和嚴峻的生存環(huán)境。在與各種病原體作斗爭的漫長進化過程中，植物逐漸形成了一系列高效復雜的先天性免疫和系統(tǒng)獲得性免疫來抵御病原微生物的侵染。存在于大多數(shù)高等植物中的FLS2受體通過識別鞭毛蛋白高度保守N末端表位(Flg22)來提示細菌的入侵，從而發(fā)動免疫反應以消滅入侵的病原體。關于相關機制的研究將加強我們改進現(xiàn)有的糧食作物抗病性能從而達到提高產(chǎn)量的作用。

　　在自然科學基金重點項目《植物富含亮氨酸重復序列型類受體及其信號通路的結構學研究》(項目批準號：31130063)和國家杰出青年科學基金(項目批準號：31025008)的大力資助下，清華大學柴繼杰博士研究團隊開展了深入研究，在上海同步輻射光源BL17U1(SSRF)的支持下，解析了分辨率為3.06埃的FLS2LRR-flg22-BAK1LRR復合物的原子結構。結構不僅顯示flg22結合在FLS2漂亮的螺線管的凹面，也揭示了細菌鞭毛蛋白通過誘導植物細胞膜上的FLS2和BAK1形成異源二聚化來完成配體感應并激活下游防衛(wèi)反應信號通路。

　　在模式生物擬南芥中有至少含有200多個富含亮氨酸重復的受體激酶(在水稻中大約有600多個)，這些LRR-RLKS就像動物中的GPCR受體一樣(植物中沒有發(fā)現(xiàn)動物中典型的GPCR受體)，參與了多種多樣的生物過程：調控分生組織的生長、抗病性、激素信號傳遞和組織發(fā)育等。相關研究成果也為這一類蛋白結構及功能研究提供了很好的范例。同時這項研究的成果必將為相關領域科學家提供了在重要作物中操控精確抗性的新知識，對于開發(fā)廣譜抗病作物品種和提高產(chǎn)量具有重要的意義。