2023年3月，德国基尔大学的Elisha Thynne等人在 SCIENCE 发表了题为Mixed-organism enzyme in plant defense的文章，通过结构生物学和基因编辑技术分析植物防御中的混合生物酶，以期揭示植物利用病原体的致病因子强化免疫系统并提高防御能力的作用机制。

doi : 10.1126/science.adn8306

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植物具有模式触发免疫(PTI)和效应器触发免疫(ETI)两个相互关联的免疫响应机制，PTI识别病原体分子提供抗性，ETI识别病原体特定分子启动防御。病原体通过释放类似多聚半乳糖醛酸酶(PGs)的多种致病因子感染植物。植物进化出了多种策略应对这些致病因子，包括使用抑制蛋白(PGIPs)抑制PGs活性，并转化这些致病因子成为触发植物防御反应的酶。

图1.PGIP-PG介导的植物免疫响应 ( Xiao et al. )

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研究表明，宿主细胞通过改造其免疫蛋白(PGIPs)来“劫持”病原体的酶(PGs)，从而改变其活性并触发免疫反应。PG-PGIP复合体是一种新的酶，由来自两种不同生物体的亚基组成，宿主植物通过这种方式有效地识别和抵抗病原体，形成复杂的防御机制。

图2.PGs与PGIPs相互作用对植物免疫反应的影响

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此外，富含亮氨酸的重复区域在植物免疫系统中扮演着重要角色，它们与PGs的结合能力为创造新型PGIPs提供了可能，这些PGIPs能够结合先前避免识别的病原体PGs，进一步增强植物的抗病性。

该研究揭示了PGIPs在植物防御机制中的关键作用，以此解析植物免疫系统对病原体攻击的关键响应机制，为制定更有效的植物保护策略提供新的视角和方法，为植物免疫系统的研究提供启示。