植物TNL类抗病蛋白RPP1直接识别其效应蛋白ATR1后激活并形成全酶的分子机制

来源：中国生物技术网

柴继杰，1966年生于辽宁，现任清华大学生命科学学院教授，博导，国家杰出青年基金获得者，全国优秀科技工作者，谈家桢生命科学创新奖获得者，已发表80多篇SCI，13篇CNS，他引12000+次。

主要科研领域与方向：以蛋白质晶体学为手段，结合生化细胞生物等方法研究生物大分子结构与功能关系。目前实验室主要兴趣是植物的受体样激酶（RLK）、抗病蛋白（R蛋白）以及NOD样受体（NLR）。

2020年12月4日，结构生物学高精尖创新中心柴继杰课题组和德国马克斯-普朗克植物育种研究所Jane Parker课题组、Paul Schulze-Lefert课题组合作在Science 发表了题为Direct pathogen-induced assembly of an NLR immune receptor complex to form a holoenzyme 的研究论文，首次揭示了植物TNL类抗病蛋白RPP1直接识别其效应蛋白ATR1后激活并形成全酶的分子机制。

该研究发现RPP1抵抗小体可作为病原体效应剂诱导的NAD +水解全酶。四聚体RPP1寡聚体结构提供了植物NLR受体对病原体直接识别的例子，并揭示了导致NLR构象活化的菌株特异性识别机制。该研究工作提出了RPP1四聚体的多层调节，包括ATR1结合，核苷酸结合域之间相互作用驱动的RPP1寡聚以及RPP1TIR自缔合。该分析为RPP1全酶介导的诱导NAD +水解和TNL受体信号传导的框架提供了结构上的见识。 作为全酶，RPP1抵抗小体与动物凋亡小体和炎性小体具有相似性，它们在募集蛋白酶后会形成全酶。

截止2020年5月柴继杰课题组自回国以来总共发表了70多篇论文，其中包括Science和Nature共计12篇通讯文章。

值得一提的是，植物抗病领域现有的复合体结构几乎都出自柴继杰教授实验室，其中最具挑战和突破的是在2019年4月4日，国际权威学术期刊Science背靠背连发两篇清华大学生命学院柴继杰、王宏伟与中科院遗传所周俭民的研究长文，揭示植物抗病蛋白管控和激活的核心分子机制。这项成果解决了困扰全世界20多年的难题，并有望使化学农药的使用大大减少，国外专家甚至将这项成果的发现称为植物免疫研究领域的里程碑事件。