병원체 관련 분자 패턴 EF-Tu에 대한 수용체 BAK1의 동종 활성화가 면역 신호 전달을 개시한다

Core Concepts

EFR 수용체 키나제 도메인의 활성 상태 구조가 BAK1 키나제 도메인을 동종 활성화시켜 면역 신호 전달을 개시한다.

Abstract

이 연구는 식물 수용체 키나제(RK) 중 하나인 EFR(ELONGATION FACTOR TU RECEPTOR)의 비촉매적 활성화 기작을 규명하였다. 주요 내용은 다음과 같다: EFR 키나제 도메인은 촉매 활성이 필요하지 않지만, 활성 상태 구조를 취해야 BAK1 키나제 도메인을 동종 활성화시킬 수 있다. EFR의 활성 루프 인산화(S887/S888)와 subdomain VIa의 Y836 인산화가 EFR의 활성 상태 구조 안정화에 중요하다. 이 두 인산화 부위의 돌연변이체는 BAK1 활성화가 저해된다. HDX-MS 분석 결과, Y836F 돌연변이는 EFR 키나제 도메인의 활성 상태 구조 접근성을 감소시킨다. F761H 이차 돌연변이는 Y836F와 SSAA 돌연변이체의 기능을 부분적으로 회복시킨다. 이는 EFR의 활성 상태 구조 안정화가 BAK1 활성화에 중요함을 보여준다. EFR은 BAK1의 αC-helix 위치를 지지함으로써 BAK1을 동종 활성화시키는 것으로 제안된다. 아라비돕시스의 다른 LRR-RK XIIa 수용체 키나제들도 일부 비촉매적으로 기능할 수 있다.

Stats

EFR 키나제 도메인의 활성 상태 구조가 BAK1 키나제 도메인의 활성화에 필요하다. EFR의 활성 루프 인산화(S887/S888)와 subdomain VIa의 Y836 인산화가 EFR의 활성 상태 구조 안정화에 중요하다. EFR F761H 돌연변이는 Y836F와 SSAA 돌연변이체의 기능을 부분적으로 회복시킨다.

Quotes

"EFR 키나제 도메인의 활성 상태 구조가 BAK1 키나제 도메인을 동종 활성화시켜 면역 신호 전달을 개시한다." "EFR의 활성 루프 인산화(S887/S888)와 subdomain VIa의 Y836 인산화가 EFR의 활성 상태 구조 안정화에 중요하다." "EFR F761H 돌연변이는 Y836F와 SSAA 돌연변이체의 기능을 부분적으로 회복시킨다."

Key Insights Distilled From

Allosteric activation of the co-receptor BAK1 by the EFR receptor kinase initiates immune signaling

by Müh... at www.biorxiv.org 08-25-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.554490v2

Deeper Inquiries

질문 1

EFR의 활성 상태 구조가 BAK1의 αC-helix 위치를 어떻게 지지하여 BAK1을 동종 활성화시키는지 자세한 구조적 메커니즘을 규명할 필요가 있다.

대답 1

이 연구 결과는 EFR이 BAK1의 활성화에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다. EFR은 비촉매적으로 BAK1의 활성을 촉진하는데, 이는 EFR이 BAK1의 αC-helix 위치를 지지하여 BAK1을 동종 활성화시키는 것으로 이해됩니다. 구조적 메커니즘을 더 자세히 이해하기 위해 EFR과 BAK1의 상호작용을 분석하고, 이들의 결합 상태에서의 구조적 변화를 조사해야 합니다. 특히 EFR의 활성 상태와 BAK1의 활성화 사이의 상호작용을 이해하는 것이 중요할 것입니다. 이러한 연구는 단백질-단백질 상호작용과 구조적 변화를 통해 EFR과 BAK1의 동작 메커니즘을 더 깊이 파악할 수 있을 것입니다.

질문 2

다른 식물 수용체 키나제들에서도 유사한 비촉매적 활성화 기작이 발견될 수 있는지 추가 연구가 필요하다.

대답 2

이 연구 결과는 EFR과 BAK1의 비촉매적 활성화 기작을 밝혀냈습니다. 이러한 비촉매적 활성화 기작이 다른 식물 수용체 키나제들에서도 발견될 수 있는지 탐구하는 것이 중요합니다. 다른 LRR-RK XIIa 멤버들과의 상호작용을 조사하고, 이들이 비촉매적으로 활성화되는지 여부를 확인하는 연구가 필요합니다. 또한 다른 식물 수용체 키나제들의 비촉매적 활성화 기작을 이해함으로써 식물의 신호전달 네트워크에 대한 보다 폭넓은 이해를 도모할 수 있을 것입니다.

질문 3

EFR과 BAK1의 상호작용 및 활성화 과정에서 다른 보조 인자들의 역할은 무엇인지 탐구해볼 필요가 있다.

대답 3

EFR과 BAK1의 상호작용 및 활성화 과정에서 다른 보조 인자들의 역할을 탐구하는 것이 중요합니다. 이러한 보조 인자들이 신호전달 경로에서 어떤 역할을 하는지 이해함으로써 신호전달 네트워크의 복잡성을 파악할 수 있을 것입니다. 예를 들어, BAK1의 활성화에 필요한 보조 인자들이 어떻게 작용하는지, EFR과 BAK1의 복합체 형성에 어떤 영향을 미치는지 등을 연구함으로써 이러한 보조 인자들의 기능을 규명할 수 있을 것입니다. 이러한 연구는 EFR과 BAK1을 중심으로 한 신호전달 네트워크의 이해를 높일 수 있을 것입니다.