保守性丝氨酸磷酸化调控TIR域NADase活性跨物种抑制免疫信号的新机制

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Nature Plants 15.8

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  本研究揭示了Toll/白介素-1受体(TIR)域NAD+ 水解酶活性受保守丝氨酸磷酸化调控的分子机制。研究人员发现植物Ca2+ 依赖性蛋白激酶(CPKs)、哺乳动物CAMK2D和TBK1通过磷酸化该位点阻断TIR信号,在植物中平衡渗透胁迫下的生长与免疫(SNC1介导),在动物中抑制SARM1介导的轴突退化,为跨物种免疫-生长平衡调控提供新靶点。

  这项突破性研究揭示了跨物种保守的免疫调控开关——当Toll/白介素-1受体(TIR)结构域中特定丝氨酸被磷酸化修饰时,其NAD+
水解酶(NADase)活性会被精准"锁闭"。有趣的是,植物在渗透胁迫下激活的钙离子依赖蛋白激酶(CPKs),与哺乳动物的钙调蛋白激酶(CAMK2D)和坦克结合激酶1(TBK1)竟不约而同地瞄准了这个藏在TIR三维结构中、紧邻催化谷氨酸的"神秘丝氨酸"。

磷酸化这把"分子锁"在植物中巧妙化解了免疫与生长的矛盾:过度活跃的SNC1免疫通路会引发细胞死亡并阻碍生长,尤其在干旱等渗透压力下更为致命;而在神经系统中,这个机制则及时刹车SARM1蛋白驱动的轴突退化程序。研究团队通过结构生物学手段捕捉到,这个保守丝氨酸就像TIR信号通路的"紧急制动按钮",其磷酸化状态直接决定NAD+
底物能否被有效切割。该发现不仅为作物抗逆育种提供新策略,更为神经退行性疾病治疗开辟了意想不到的干预路径。

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