近日，我院郭军教授课题组在Molecular Plant期刊在线发表了题为“TIR domain-containing proteins employ dual regulatory mechanisms to confer TaEDS1-dependent immunity in wheat”的最新研究成果。该研究系统分析了小麦含TIR结构域蛋白的免疫功能，并首次揭示小麦TNP蛋白的抗病机制。我院博士研究生陆靖伟与孙可欣为论文共同第一作者，郭军教授和郭嘉青年教授为论文共同通讯作者。

TIR（Toll/Interleukin-1 Receptor）结构域蛋白在原核生物和真核生物中普遍存在。植物TIR-only和TNL（TIR-NBS-LRR）免疫受体可水解NAD⁺，产生信号分子激活下游EDS1核心组分。然而，单子叶植物在演化中丧失了TNL，仅存在少量C末端特化为四肽重复序列的TNP (TIR-NBS-TPR)蛋白，其功能尚不清楚。

该研究从小麦编码TIR蛋白的候选基因中鉴定到参与小麦对条锈菌抗性的具有TIR-NBS-TPR结构域的基因TaTNP1。为明确TaTNP1的生物学功能，创制了TaTNP1的稳定过表达与基因编辑材料，从遗传水平证明了其在小麦对条锈菌免疫反应中的正调控功能。研究发现，小麦TIR-only蛋白TaTIR通过常规的催化活性激活TaEDS1依赖的细胞死亡过程；与之不同的是，TaTNP1的TIR结构域因BB-loop基序的变异与催化半胱氨酸的缺失，不具备引起细胞死亡、核酸酶活性、相分离等TIR蛋白典型生物学功能。进一步研究表明，TaTNP1的TIR结构域仅具有微弱的NADase活性，无法直接激活EDS1-PAD4-ADR1复合体。值得关注的是，TaTNP1可通过寡聚化的方式与TaEDS1直接互作，并通过抑制TaEDS1的泛素化降解过程维持其稳态。基于上述发现，团队提出了单子叶植物TIR通过“催化信号传递”与“直接蛋白互作”两种方式共同作用于EDS1的理论模型。该研究不仅拓展了对TIR功能多样性的认知，也为解析植物TNL抗病基因的演化提供了重要参考。

单子叶植物TIR作用于EDS1的理论模型

我院康振生院士和陈金利教授为该研究工作提供了重要支持与指导，作物抗逆与高效生产全国重点实验室实验平台为研究提供了技术支撑，该研究得到了国家重点研发计划、陕西省创新能力支撑计划、国家自然科学基金等项目的资助。

原文链接：https://www.cell.com/molecular-plant/abstract/S1674-2052(26)00038-9

编辑：刘小凤

审核：赵   磊