损伤信号蛋白显示植物和人体免疫系统之间的相似之处

博伊斯汤普森研究所(BTI)的研究人员报告说，一种能够识别组织对人体免疫系统的损害的蛋白质具有在植物中发挥类似作用的对应物。Daniel Klessig教授及其同事在植物中发现了一种新的与损伤相关的分子模式分子或“DAMP” 。受损细胞释放的DAMP分子引发植物和动物的免疫反应。研究人员在PLOS病原体的一篇新论文中描述了这种名为HMGB3的蛋白质。HMGB3及其人类等同物HMGB1的知识增强了我们对人类和植物如何抵抗感染的理解。

植物和动物组织使用DAMP来检测它们何时受伤，从而它们可以促进愈合并抵御感染。DAMP总是存在于细胞内，但随着组织损伤被释放到周围空间，在那里它们激活炎症和免疫反应。

研究人员通过研究与水杨酸，植物免疫调节剂和阿司匹林主要分解产物相互作用的植物和动物蛋白，发现了HMGB3的作用。Klessig实验室先前的一项研究发现，水杨酸可阻断HMGB1，这是一种与多种炎症相关疾病相关的人类DAMP。当他们在模型植物拟南芥的基因组中搜索编码相似蛋白质的基因时，他们发现了HMGB3。

他们比较了拟南芥植物中HMGB3 与其他已知植物DAMP的作用，并测量了蛋白质帮助植物抵抗灰霉病感染的能力。“我们将蛋白质注入植物的细胞外空间，然后检查不同层次的免疫活性，”首席作者，BTI高级研究员Hyong Woo Choi说。该蛋白质触发了参与植物免疫反应的信号级联，激活了参与防御的基因的表达，开始了胼deposition质沉积 - 细胞壁的保护性增厚 - 并使植物对灰霉病感染更具抗性。

他们发现，与人类HMGB1一样，HMGB3也与水杨酸相互作用，水杨酸会抑制其活性。当研究人员添加水杨酸时，HMGB3在灰霉病感染的植物中的免疫增强作用被消除。“水杨酸在植物和动物中的共同目标和作用机制的鉴定使我们能够将在一个系统中学到的东西转化为另一个系统，”Klessig说。“例如，甘油醛-3-磷酸脱氢酶是另一个共同目标。它涉及多种植物和动物病毒的复制，包括人类的甲型，乙型和丙型肝炎病毒以及植物中的番茄丛生特技病毒。值得注意的是，水杨酸与该靶标的结合抑制了植物病毒的复制。“

在未来的工作中，Klessig及其同事将继续研究植物和动物共有的水杨酸靶标，这些靶标在疾病中起着重要作用。