来自中山大学生命科学学院的研究人员在国际权威期刊《植物细胞》（The Plant Cell）上发表了题为“Lysin Motif–Containing Proteins LYP4 and LYP6 Play Dual Roles in Peptidoglycan and Chitin Perception in Rice Innate Immunity”的研究论文。该研究发现了两个在水稻天然免疫调控中发挥关键作用的模式识别受体——LYP4和LYP6，并深入解析了它们的作用机制，为植物天然免疫研究提供了重要见解。

文章的通讯作者是中山大学生命科学学院王宏斌副教授，其课题组长期从事植物分子生物学领域的研究。

植物的天然免疫是植物免疫系统的重要组成部分。植物通过细胞表面免疫受体和胞内免疫受体感知病原微生物的分子信号，激活天然免疫反应，从而抵御病原物侵染。这些位于细胞膜上的受体能够识别病原体共有的保守分子基序（即病原相关分子模式，PAMPs），引发先天免疫反应。

在这项研究中，研究人员发现两个水稻同源的赖氨酸结构域蛋白——LYP4和LYP6，能够同时感应细菌肽聚糖（PGN）和真菌几丁质结构，作为模式识别受体（PRRs）启动免疫应答。通过活细胞成像和微粒分离实验，研究人员确定了这些蛋白在水稻细胞膜上的定位，并发现当细胞接触细菌病原体或不同的微生物相关分子模式（MAMPs）时，编码这两个蛋白的基因转录被快速诱导。

进一步实验表明，LYP4和LYP6在体外能选择性结合肽聚糖和几丁质，但不结合脂多糖（LPS）。沉默这两个基因中的任何一个，都会特异性削弱水稻中由PGN或几丁质诱导的防御反应，如活性氧生成、防御基因激活和胼胝质沉积，从而导致水稻对白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）和稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）的抵抗力下降，但LPS相关的应答不受影响。

有趣的是，用过量PGN预处理水稻细胞，会显著降低细胞对几丁质的应答，但对鞭毛蛋白诱导的碱化反应无影响；反之，几丁质预处理也会降低细胞对PGN的应答灵敏度。这表明PGN和几丁质在水稻中共享部分感应元件。

总之，这项研究证明了LYP4和LYP6在水稻天然免疫调控中的关键作用，揭示了它们作为PGN和几丁质混杂模式识别受体的双重功能，为深入理解植物天然免疫机制提供了宝贵资料。

（生物通：张迪）