(節(jié)選)
北京生命科學(xué)研究所柴繼杰研究員在《2008科學(xué)發(fā)展報(bào)告》上撰寫(xiě)了“細(xì)菌效應(yīng)蛋白AvrPto激活植物免疫的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”一文，簡(jiǎn)單介紹了柴繼杰博士實(shí)驗(yàn)室的最新成果，該成果發(fā)表于2007年9月13日的《自然》（Nature）上。
植物被病原微生物侵染時(shí)，會(huì)產(chǎn)生抵抗能力，其中包含與抵抗發(fā)病有關(guān)的蛋白質(zhì)，Pto就是番茄中的抗性蛋白，AvrPto是丁香假單胞桿菌中發(fā)病相關(guān)的效應(yīng)蛋白。AvrPto在易感宿主內(nèi)，能通過(guò)抑制PAMP引發(fā)的免疫信號(hào)通路的早期步驟，MAPK3的上游，發(fā)揮其毒性功能。AvrPto進(jìn)入含有Pto和Prf的抗性植物體內(nèi)，被植物體內(nèi)的抗病蛋白精確識(shí)別，而激活植物的抗病反應(yīng)，表現(xiàn)為超敏反應(yīng)，產(chǎn)生局部的細(xì)胞凋亡，從而限制病原菌的進(jìn)一步傳播。AvrPto在兩種不同的宿主，會(huì)產(chǎn)生完全不同的功能。
為解釋AvrPto與Pto相互作用引發(fā)疾病抗性的機(jī)制，柴繼杰實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用蛋白質(zhì)晶體學(xué)、生物化學(xué)和遺傳學(xué)的方法，研究了番茄中的抗病蛋白Pto與丁香假單胞桿菌中的致病蛋白AvrPto的復(fù)合物，獲得了AvrPto-Pto的晶體結(jié)構(gòu)?；谠摻Y(jié)構(gòu)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了AvrPto通過(guò)解除Pto對(duì)防御響應(yīng)的抑制引發(fā)疾病抗性的機(jī)制，提示了Pto進(jìn)化來(lái)模擬AvrPto的毒性目標(biāo)。
這一研究從分子水平上揭示了細(xì)菌致病蛋白AvrPto激活植物免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，對(duì)深入探討植物如何識(shí)別病原菌的致病蛋白、啟動(dòng)防御反應(yīng)、限制病原菌繁殖的復(fù)雜抗病機(jī)制以及設(shè)計(jì)小分子的植物抗病的藥物、病原菌與宿主的協(xié)同進(jìn)化的認(rèn)識(shí)有重要意義。（摘自中國(guó)科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報(bào)告”課題組撰寫(xiě)的《2008科學(xué)發(fā)展報(bào)告》）
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