近日，生命科学学院王官锋教授团队在The Plant Cell在线发表了题为“The maize ZmVPS23-like protein relocates the NLR protein Rp1-D21 to endosomes and suppresses the defense response”的研究论文。本研究发现玉米ZmVPS23类似蛋白ZmVPS23L可能通过与Rp1-D21的CC结构域相互作用将其转移到内体中，从而抑制Rp1-D21介导的HR。

NLR (Nucleotide binding-leucine rich repeat) 蛋白是植物中最大的一类抗病(R)蛋白，在植物抵抗病原菌的过程中发挥重要作用。NLR蛋白激活后可介导一系列抗性反应，包括在病原菌侵染的部位引起快速的、局部的细胞死亡，即超敏反应(hypersensitive response, HR)。NLR蛋白的过度激活影响植物的生长发育，因而植物进化出复杂的机制精细调控NLR蛋白的活性，NLR蛋白调控的分子机理有待进一步发掘。玉米Rp1-D21是由两个CC-NLR类抗病基因通过分子内重组产生的，携带该基因的玉米突变体在不需要病原菌侵染的条件下，即可自发产生类病斑HR表型（植株矮化，叶片布满黄褐色斑点等），是深入解析HR诱发分子机理的理想材料。

ESCRT 是一类进化保守的、由ESCRT-0, -I, -II, -III等多个亚基组成的膜重塑复合体，在多泡体(Multivesicular body, MVB) 的生物合成以及蛋白分选和降解中发挥重要作用。MVB除参与蛋白分选、降解外，还可以发挥隔离信号传导的功能。VPS23属于ESCRT -I的关键组分。拟南芥中，AtVPS23参与拟南芥的发育和非生物胁迫应答。但VPS23与植物免疫反应的关系尚不清楚。前期研究通过三个遗传群体分析表明，ZmVPS23L是Rp1-D21介导HR的候选调控因子。本研究通过玉米转基因过表达和烟草瞬时表达系统，发现ZmVPS23L部分抑制Rp1-D21介导的HR；而ZmVPS23L突变后则增强Rp1-D21介导的HR。Rp1-D21主要定位于细胞质和细胞核，其核质穿梭定位对Rp1-D21介导的HR至关重要。本研究通过亚细胞定位分析发现ZmVPS23L主要定位于细胞内体。当ZmVPS23L与Rp1-D21共表达时，ZmVPS23L能够将Rp1-D21从核质转移到内体中。分子生物学和生化实验证实，ZmVPS23L与Rp1-D21的CC结构域存在蛋白质相互作用。此外，ZmVPS23在调控Rp1-D21介导的HR过程中具有与ZmVPS23L类似的功能。综上所述，ZmVPS23L和ZmVPS23可能通过蛋白质互作改变Rp1-D21的亚细胞定位，在内体中隔离Rp1-D21以切断信号传导，从而调控Rp1-D21介导的HR。

山东大学王官锋课题组助理研究员孙扬为本论文第一作者，王官锋教授为通讯作者。王官锋课题组博士后马世骏，吉林农科院生物技术所刘相国研究员参与了该项工作。香港中文大学姜里文教授、遗传发育所谢旗研究员、山东农业大学张彦教授、中山大学肖仕教授和华南师范大学高彩吉教授提供部分实验材料。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和山东省重点研发计划等项目资助。

论文链接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koad061/7068313