陕西
撰文 | 艾干
责编 | 王一
近日，南京农业大学窦道龙教授团队在The Plant Cell发表了题为BPL3 binds the long noncoding RNA nalncFL7 to suppress FORKED-LIKE7 and modulate HAI1-mediated MPK3/6 dephosphorylation in plant immunity的研究论文，报道了RNA结合蛋白和长链非编码RNA协同参与的植物免疫调控新途径。
RNA结合蛋白是植物中数量最大的蛋白种类之一，在模式之物拟南芥中存在超过800个 【1】 。其中一类含有RNA结合结构域 （RNA-recognition motif） 数量众多，参与调控RNA稳定性、RNA剪接或RNA编辑等过程，影响植物种子萌发、生长及对各种胁迫的响应，对植物的正常生命活动至关重要 【2】 ，但目前RNA结合蛋白在植物的免疫调控及抗病中的作用仍然所知不多。
由于基因数量多，功能多存在冗余，单基因突变后表型一般不明显。针对该问题，窦道龙团队在前期工作中，提出了一种利用病原菌效应子作为探针来鉴定免疫途径新调控因子的研究思路，并以辣椒疫霉菌效应子RxLR207为例发现它能靶向一组RNA结合蛋白，将其命名为BPL【BPA (binding partner of ACD11)-like proteins】 蛋白家族；进一步发现BPL蛋白家族都有负调控植物免疫功能，但其中的BPL3起主效作用，其它基因有功能冗余 【3】 。
在本研究中，该团队进一步揭示了BPL3负调控植物免疫的作用机理。通过分析RNA-seq数据，发现BPL3靶向一对天然基因反义链，其中的正义链为FL7 (FORKED-LIKE7) 基因，反义链为一个新的天然反义长链非编码RNA (natural antisense long non-coding RNA，nalncFL7) 。BPL3能够结合并稳定nalncFL7，进而增强nalncFL7对FL7基因的抑制，减少FL7基因在RNA水平上的积累。有意思的时，本研究阐明FL7蛋白是一个HAI1 (highly ABA-induced PP2C1) 磷酸酶活性的新抑制因子，在免疫激活途径中，可以解除HAI1对MAPK的失活，介导植物抗性发生。通过上述研究鉴定了BPL3-nalncFL7-FL7这个在抗病调控中起重要作用的一个新级联途径（图1） 。
BPL3-nalncFL7-FL7通路调控植物免疫的模式图
南京农业大学植物保护学院的青年研究员艾干博士和在读博士生李田丽为该论文共同第一作者，窦道龙教授为通讯作者，本校农学院杨东雷教授为该研究提供了宝贵意见。该研究得到了国家自然基金，博士后创新人才支持计划和江苏省卓越博士后计划的资助。
参考文献
[1] Lorkovic, Z.J., and Barta, A. (2002). Genome analysis: RNA recognition motif (RRM) and K homology (KH) domain RNA-binding proteins from the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nucleic acids research 30, 623- 635.
[2] Duque, P. (2011). A role for SR proteins in plant stress responses. Plant signaling & behavior 6, 49-54.
[3] Li, Q., Ai, G., Shen, D., Zou, F., Wang, J., Bai, T., Chen, Y., Li, S., Zhang, M., Jing, M., and Dou, D. (2019). A Phytophthora capsici Effector Targets ACD11 Binding Partners that Regulate ROS-Mediated Defense Response in Arabidopsis. Molecular plant 12, 565-581
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plcell/koac311
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